Yaşamın Kökeni

“Grau, teurer Freund, ist alle Theorie, Und grün des Lebens goldener Baum.”
Gri, sevgili dostum, tamamen teoridir,
Ve altın hayat ağacı yeşildir.
GOETHE

Kendiliğinden Oluşum Teorisi

İnsanoğlu bilinçli bir yaşama doğru ilk adımlarını attığından beri kozmogoni problemlerini çözmeye çalışmıştır. Bunlardan en karmaşık ve aynı zamanda en ilginç olanı yaşamın kökeni sorunudur. Farklı zamanlarda ve kültürün farklı aşamalarında farklı yanıtlar verilmiştir. Tüm çağların ve halkların dini öğretileri genellikle yaşamın ortaya çıkışını bir tanrının yaratıcı eylemine bağlamıştır. Doğanın ilk öğrencileri bu soruya verdikleri yanıtlarda çok naiftiler. Antik çağlarda Aristoteles gibi üstün zekalı bir adam için bile, solucanlar, böcekler ve hatta balıklar da dahil olmak üzere hayvanların çamurdan gelişebileceği fikri özel bir zorluk teşkil etmemiştir. Aksine, bu filozof herhangi bir kuru cismin nemli hale gelmesinin ya da diğer yandan herhangi bir ıslak cismin kuru hale gelmesinin hayvanları ortaya çıkaracağını savunmuştur.

Aristoteles’in otoritesi, Orta Çağ’da ilim adamlarının bakış açısı üzerinde son derece güçlü bir etkiye sahipti. Bu filozofun fikirleri onların zihinlerinde Kilise babalarının doktrinleriyle iç içe geçmiş ve çoğu zaman bizim gözümüze aptalca ve hatta gülünç görünen varsayımlara yol açmıştır. Ortaçağ’da, çeşitli kimyasal maddelerin karıştırılması ve damıtılması yoluyla bir imbikte canlı bir insanın ya da “homunculus” biçiminde ona benzer bir şeyin hazırlanmasının son derece zor ve dinsizce olmasına rağmen, yine de şüphesiz yapılabilecek bir şey olduğuna inanılıyordu. Cansız maddelerden hayvan üretimi o zamanların bilim adamlarına o kadar basit ve sıradan görünüyordu ki, ünlü simyacı ve doktor van Helmont, nemli tahıl ve kirli paçavraları kapalı bir kaba koyarak yapay olarak fare hazırlamanın mümkün olduğuna dair bir reçete vermişti.

On altıncı ve on yedinci yüzyıllarda suyun, taşların ve diğer cansız nesnelerin sürüngenlere, kuşlara ve hayvanlara dönüştüğünü anlatan çok sayıda yazı bulunmaktadır. Grindel von Ach, Mayıs çiyinden oluşan kurbağaların bir resmini bile verirken Aldrovandi, kuşların ve böceklerin ağaçların dallarından ve meyvelerinden nasıl ortaya çıktığını gösteren çizimler verir.

Çürüyen etteki kurtçukların, gübredeki pirelerin ve bağırsak solucanlarının çürüyen maddelerden kendiliğinden oluştuğu fikri genel olarak Kutsal Yazılarla tam bir uyum içinde olan değişmez bir gerçek olarak kabul edilmiştir. Ayrıca, o zamanların yazılarında, yazarların okuyucularını kendiliğinden oluşum teorisinin Kutsal Kitap’ın tam desteğine sahip olduğuna ikna etmeyi umdukları çok sayıda metinle sık sık karşılaşırız.

Ancak bilim geliştikçe ve doğanın incelenmesi sadece argüman ve felsefe yapmak yerine doğru gözlem ve deneylerin kullanılmasını gerektirdikçe, bilgili insanların kendiliğinden oluşumun gerçekleşebileceğine inandıkları alan daralmıştır.

On yedinci yüzyılın ortalarında Redi, basit deneylerle çürüyen ette kendiliğinden kurtçuk oluştuğu görüşünün hiçbir dayanağı olmadığını göstermiştir. Eti ince bir gazlı bezle kapladı ve böylece kurtçukların yumurtalarından gelişeceği sinekler için erişilmez hale getirdi. Bu koşullar altında et çürüdü ama hiçbir kurtçuk ortaya çıkmadı. Böceklerin kendiliğinden oluştuğu fikrini çürütmek bu kadar basitti.

Dolayısıyla, çıplak gözle görülebilen canlılar söz konusu olduğunda, kendiliğinden oluşum teorisinin hiçbir desteği yoktu. Ancak on yedinci yüzyılın sonunda Kircher ve van Leeuwnhoek, çıplak gözle görülemeyen ve ancak mikroskopla fark edilebilen küçük canlılar dünyasını keşfetti. Bu “küçük canlılar” (van Leeuwnhoek keşfettiği bakteri ve infusoria’ları böyle adlandırıyordu) çürümenin olduğu her yerde bulunuyordu; uzun süre bekletilen bitkilerin kaynatma ve infüzyonlarında, çürüyen et ve et suyunda, ekşi sütte, dışkıda ve dişlerin üzerindeki tüylerde. “Van Leeuwnhoek, “Birleşik Eyaletlerdeki insan sayısından daha fazla mikrop var” diye yazmıştır. Çabuk ekşiyen ve kolayca çürüyen bir maddenin sıcak bir yerde bir süre beklemesi, daha önce orada bulunmayan mikroskobik canlıların hemen içinde gelişmesi için yeterliydi. Bu canlılar nereden geliyordu? Gerçekten de çürüyen maddenin üzerine düşen mikroplardan mı meydana gelmişlerdi? O zaman her yerde bu mikroplardan kaç tane olması gerekirdi. Kaçınılmaz olarak, çürüyen kaynatma ve infüzyonlarda gerçekten de cansız maddelerden canlı mikropların kendiliğinden oluştuğu fikri ortaya çıktı. Bu görüş on sekizinci yüzyılın ortalarında İskoç din adamı Needham’ın çalışmalarından güçlü bir destek aldı. Needham, tamamen kapalı kaplara koyduğu ve kısa bir süre kaynattığı et suyu veya bitkisel maddelerin kaynatmalarını kullanmıştır. Needham bunu yaparak mevcut tüm mikropları yok etmiş olması gerektiğini ve kaplar tamamen kapalı olduğu için dışarıdan yeni mikropların giremeyeceğini düşünmüştür. Yine de kısa bir süre sonra sıvıların içinde mikroplar ortaya çıktı. Needham bu gösteriden kendiliğinden oluşum olgusuna tanık olduğu sonucunu çıkarmıştır.

Ancak, bu görüşe karşı çıkan bir başka bilgili adam daha vardı. Bu kişi İtalyan Spallanzani’ydi. Needham’ın deneylerini tekrarladı ve organik sıvıları içeren kapların daha uzun süre ısıtılmasının onları tamamen sterilize ettiğine ikna oldu. İki karşıt görüşün savunucuları arasında şiddetli bir tartışma yaşandı. Spallanzani, Needham’ın deneylerinde sıvıların yeterince ısıtılmadığını ve canlıların mikroplarının hala mevcuttu. Needham, sıvılarını çok az ısıtanın kendisi olmadığını, aksine Spallanzani’nin sıvılarını çok fazla ısıttığını ve bu kaba muameleyle çok zor ve kararsız olan organik maddenin “üretici gücünü” yok ettiğini söyledi.

Böylece, yarışmacıların her biri bu görüşe bağlı kaldı ve çürüyen sıvılarda mikropların kendiliğinden oluşumu sorunu bir yüzyıl boyunca öyle ya da böyle çözülemedi. Bu süre zarfında kendiliğinden oluşumu deneylerle kanıtlamak ya da çürütmek için çok sayıda girişimde bulunuldu, ancak hiçbiri kesin bir sonuç vermedi. Sorun gittikçe daha da karmaşık bir hal aldı ve ancak on dokuzuncu yüzyılın ortalarında dahi bir Fransız bilim adamı olan Pasteur’ün çalışmalarıyla çözülebildi.

Pasteur ilk olarak mikropların son derece geniş bir alana yayıldığını gösterdi. Bir dizi deneyle havanın her yerde, ama özellikle de insan yerleşimlerinin yakınında, küçük mikroplar içerdiğini gösterdi. Bu mikroplar o kadar hafiftir ki havada serbestçe süzülürler ve sadece çok yavaş bir şekilde yere düşerler. En ufak bir esintide tekrar yukarı uçarlar ve görünmez bir şekilde etrafımızda taşınırlar. Büyük şehirlerin havası bu yaşam kırıntılarıyla dolup taşar. Paris’te yazın havanın bir metre küpünde 10.000 kadar canlı mikrop bulunur. Uygun koşullarla karşılaşırlarsa büyür, gelişir ve olağanüstü bir hızla çoğalmaya başlayarak kolayca çürüyen sıvıların ayrışmasına neden olurlar. Dolayısıyla, mikropları ortaya çıkaran çürüyen sıvılar değil, sıvıların çürümesine neden olan havadan düşen mikroplardır.

Pasteur, daha önceki yazarların deneylerinde mikro-organizmaların gizemli bir şekilde ortaya çıkmasını, sıvıların hava ile girebilecek mikropların erişimine karşı yeterince korunmaması nedeniyle ortamın eksik sterilizasyonuna bağlı olarak açıklamıştır; vakaların yüzde yüzünde sıvıda çürüme olmayacak ve mikrop oluşmayacaktır.

Pasteur, imbiklerine giren havayı sterilize etmek için çok çeşitli cihazlar kullanmıştır. Bazen havayı metal ya da camdan yapılmış kızgın tüplerde ısıttı; bazen şişenin boynu pamukla tıkandı ve havanın içinde taşınan tüm küçük parçacıklar burada hapsedildi; ya da son olarak, bazen hava S harfi şeklindeki ince bir cam tüpten geçirildi ve bu durumda tüm mikroplar tüpün kıvrımlarının nemli yüzeylerinde mekanik olarak hapsedildi. Alınan önlemler yeterince güvenilir olduğunda, sıvı içinde mikropların ortaya çıktığı gözlenmemiştir. Ancak belki de uzun süreli ısıtma ortamı kimyasal olarak değiştirmiş ve yaşamı desteklemek için uygunsuz hale getirmişti. Pasteur bu öneriyi kolayca çürüttü. Sterilize edilmiş sıvının içine, içinden imbiğe hava geçmiş olan ve bu nedenle mikrop içeren pamuk-yün tıkacı bıraktı. Sıvı hızla çürüdü. Dolayısıyla kaynatılmış sıvı, bakterilerin gelişmesi için mükemmel derecede uygun bir topraktı. Bu gelişmenin gerçekleşmemesinin tek nedeni, mikrop şeklinde tohumun olmamasıydı. Mikroplar sıvıya düşer düşmez hemen büyümeye başladılar ve iyi bir hasat verdiler.

Son olarak Pasteur, kan ve şarap gibi kolayca çürüyen sıvıları ısıtmadan da uzun süre saklamanın mümkün olduğunu göstermeyi başardı. Sadece bunları hayvandan (bakteri içermedikleri yerden) aseptik olarak çıkarmak, yani dışarıdan içine bakteri düşmesine karşı önlem almak gerekiyordu.

Böylece Pasteur’ün deneyleri, organik infüzyonlarda mikropların kendiliğinden oluşmadığını şüpheye yer bırakmayacak şekilde gösterdi.

Tüm canlı organizmalar mikroplardan gelişir, yani kökenlerini diğer canlılara borçludurlar. Peki ama ilk canlılar nasıl ortaya çıktı? Dünya üzerinde yaşam nasıl ortaya çıkmıştır? Aşağıda bu sorunu çözmeye çalışan teoriler incelenecektir.

Panspermia Teorisi

Pasteur haklı olarak en basit organizmalar biliminin, yani mikrobiyolojinin babası olarak kabul edilir. Pasteur’ün çalışmaları, çıplak gözle görülemeyen ancak toprakta, suda ve havada yaşayan küçük canlılar dünyasına ilişkin kapsamlı çalışmalara ivme kazandırmıştır. Yapılan araştırmalar eskiden olduğu gibi artık sadece mikroorganizmaların biçimini tanımlamaya yönelik değildi; bakteriler, mayalar, infusoria, amipler vb. yaşamları için gerekli koşullar, beslenmeleri, solunumları ve çoğalmaları açısından; çevrelerinde meydana getirdikleri değişiklikler açısından ve son olarak da en ince ayrıntılarına kadar iç yapıları açısından incelendi. Bu çalışmalar ilerledikçe, en basit organizmaların hiçbir şekilde bir zamanlar düşünüldüğü kadar basit yapılı olmadıkları daha da netleşti.

İster bitki, yumuşakça, solucan, balık, kuş, hayvan ya da insan olsun, herhangi bir organizmanın vücudu sadece mikroskop altında görülebilen çok küçük damlacıklardan oluşur. Bu damlacıklardan ya da hücrelerden, bir evin tuğlalardan inşa edilmesi gibi inşa edilir. Farklı hayvan ve bitkilerin çeşitli organları farklı türde hücrelerden oluşur. Belirli bir organın yaptığı işe adapte olurken, organın oluştuğu hücreler şu ya da bu şekilde değişime uğrar, ancak temelde ve prensipte tüm organizmaların tüm hücreleri birbirine benzer. Mikro-organizmalar sadece tüm vücutlarının tek bir hücreden oluşması bakımından farklılık gösterir. Tüm organizmalar arasındaki bu prensip benzerliği, bugün bilim çevrelerinde genel kabul gören, yeryüzündeki tüm canlıların birbiriyle bağlantılı olduğu, deyim yerindeyse kan bağı olan bir aile oluşturduğu fikrini doğrulamaktadır. Daha karmaşık organizmalar, giderek değişen ve daha verimli hale gelen daha basit olanlardan ortaya çıkmıştır. Dolayısıyla, tüm bitki ve hayvanların kökenini anlayabilmek için sadece çok basit bir organizmanın nasıl oluşmuş olabileceğini açıklamak gerekir.

Ancak, daha önce de belirtildiği gibi, sadece bir hücreden oluşan en basit canlılar bile son derece karmaşık yapılardır. Protoplazma adı verilen ana bileşenleri, yarı sıvı, sünek, jelatinimsi, su geçiren ancak suda çözünmeyen bir maddedir. Protoplazma, organizmalar dışında asla bulunmayan çok sayıda son derece karmaşık kimyasal maddeden (esas olarak proteinler ve türevleri) oluşur. Bu maddeler basitçe karıştırılmamıştır, ancak henüz üzerinde çok fazla çalışma yapılmamış özel bir durumdadır. Bu nedenle protoplazma, mikroskop altında bile çok az ayırt edilebilen, ancak olağanüstü derecede karmaşık olan son derece ince bir yapıya sahiptir. Tamamen belirli bir ince organizasyona sahip böylesine karmaşık bir yapının, et suyu veya infüzyon gibi yapısız çözeltilerde birkaç saat içinde kendiliğinden oluşabileceği fikri, kurbağaların Mayıs çiyinden veya farelerin mısırdan oluşabileceği fikri kadar çılgıncadır.

En basit organizmaların bile yapısındaki aşırı karmaşıklık bazı bilim insanlarını o kadar etkiledi ki, bir canlı türünün varlığından emin oldular.

Yaşayanlar ve ölüler arasında geçilmez bir uçurum vardı. Ölüden canlıya ya da düzene geçiş, ne şimdiki zamanda ne de geçmişte imkansız görünüyordu. “Ünlü İngiliz fizikçi W.Thomson, “Herhangi bir zamanda kendiliğinden oluşmanın imkânsızlığı, evrensel çekim yasası kadar kesin olarak kabul edilmelidir” diye yazmıştır.

O zaman Dünya’da yaşam nasıl ortaya çıktı?

Günümüzde bilim insanları arasında genel kabul gören görüşlere göre, bir zamanlar Dünya beyaz-sıcak bir toptu. Astronomi, jeoloji, mineraloji ve diğer kesin bilimler bunun için kanıtlar sunmaktadır ve bu şüphe götürmez bir gerçektir. Bu, Dünya’daki koşulların, üzerinde yaşamın var olması için imkansız demeye gerek yok, düşünülemez olduğu anlamına gelmektedir. Ancak Dünya ısısının önemli bir kısmını gezegenler arası uzayın soğuğunda dağıtarak kaybettikten ve soğuma su buharının ilk sıcak denizleri oluşturacağı kadar ileri gittikten sonra, şu anda gördüğümüz gibi organizmaların varlığı mümkün hale gelmiştir. Bu çelişkiyi açıklamak için oldukça karmaşık bir isim olan “panspermia” teorisi geliştirilmiştir.

Bu teorinin yaratıcısı H.E. Richter’dir. Yazar, uzayın her yerinde gök cisimleri tarafından atılan küçük katı madde parçacıklarının (kozmozoa) bulunduğu hipotezinden yola çıkarak, bu parçacıklarla birlikte ve muhtemelen onlara bağlı olarak mikro-organizmaların mikroplarının da bulunduğunu öne sürmüştür. Böylece bu mikroplar, henüz organizmaların yaşamadığı bir gök cisminden, henüz yaşamayan başka bir gök cismine taşınmış olabilir. Eğer bu cisimde sıcaklık ve nem koşulları yaşam için uygunsa, o zaman mikroplar büyümeye ve gelişmeye başlayacak ve ilgili gezegendeki tüm organik yaratıkların orijinal ebeveynleri olacaklardır.

Bu teori, aralarında Helmholtz ve W.Thomson gibi seçkin beyinlerin de bulunduğu bilim dünyasında pek çok destekçi bulmuştur. Bu teorinin savunucuları esas olarak mikropların bir gök cisminden diğerine canlılıklarını koruyarak transfer edilebileceğini bilimsel olarak kanıtlamakla ilgileniyorlardı. Aslında, her şey söylendiğinde ve yapıldığında, asıl soru sporların bir gezegenden diğerine uçuş gibi uzun ve tehlikeli bir yolculuğu yok olmadan ve yeni bir organizmaya dönüşme ve gelişme yeteneğini koruyarak tamamlayıp tamamlayamayacağıydı. Mikrobun yolda ne gibi tehlikelerle karşılaşacağını yakından inceleyelim.

İlk olarak gezegenler arası uzayın soğuğu söz konusudur, yaklaşık – 220º C. Kendi gezegeninden koparılan mikrop, şanslı bir değişim ona yeni bir dünyaya ulaşma imkanı vermeden önce böylesine korkunç bir sıcaklıkta uzun yıllar, yüzyıllar ve hatta bin yıllar geçirmeye mahkum olacaktır. Kaçınılmaz olarak, mikrobun böyle bir çileden sağ çıkıp çıkamayacağı sorusu ortaya çıkmaktadır. Bu sorunu çözmek için günümüz sporlarının soğuğa karşı direnci üzerine deneyler yapılmıştır. Bu doğrultuda yapılan deneyler, sporların soğuğa mükemmel bir şekilde tolerans gösterdiğini ortaya koymuştur. Altı ay boyunca -220º C’de tutulduktan sonra bile yaşamaya devam ederler. Elbette altı ay 1.000 yıl değildir ama yine de bu deney bize en azından bazı sporların gezegenler arası uzayın şiddetli soğuğuna dayanabileceğini düşünmemiz için bir neden vermektedir.

Mikroplar için çok daha ciddi bir tehlike, ışık ışınlarına karşı tam bir koruma eksikliğinden kaynaklanmaktadır. Gezegenler arasındaki yolları, çoğu mikrop için yıkıcı olan Güneş ışınları tarafından delinir. Bazı bakteriler doğrudan güneş ışığının etkisiyle sadece birkaç saat sonra yok olurken, diğerleri daha kararlıdır, ancak hepsi istisna olarak, çok güçlü ışınlamadan olumsuz etkilenirler. Ancak bu olumsuz etki, atmosferde oksijen olmadığında önemli ölçüde hafiflemektedir ve uzayda hava olmadığını bildiğimizden, yaşam mikroplarının bu çetin sınavdan bile sağ çıkabileceğini düşünmek için bazı nedenlerimiz vardır.

Ancak şanslı bir şansın mikroplarımıza, sıcaklık ve nem koşullarının yaşamın gelişimi için elverişli olduğu bir gezegenin çekim alanına düşme fırsatı verdiğini varsayalım. Geriye sadece gezginin yerçekimi kuvvetine boyun eğmesi ve yeni topraklarına düşmesi kalır. Ancak burada, tam da uzaydaki hedefine ulaşırken, onu korkunç bir tehlike beklemektedir. Bu mikrop daha önce havasız uzaydaydı, ancak gezegenin yüzeyine varmadan önce gezegenini her taraftan çevreleyen oldukça kalın bir hava tabakasından geçmesi gerekir.

“Düşen yıldızlar” (ya da meteorlar) olgusu herkes tarafından iyi biliniyor olmalıdır. Bilim insanları bu olguyu şu şekilde açıklıyor: Gezegenler arası uzayda, Evren’in uzak bölgelerinden güneş sistemimize gelen gezegen ya da kuyrukluyıldız parçaları gibi büyük ya da küçük boyutlarda malzeme topakları yüzmektedir. Dünya’nın yakınından geçtiklerinde Dünya’ya doğru çekilirler, ancak Dünya’nın üzerine düşmeden önce atmosferden geçmeleri gerekir. Havanın sürtünmesi nedeniyle hızla düşen göktaşı beyaz bir ısıya dönüşür ve gökyüzünün karanlık tonozuna karşı görünür hale gelir. Bu meteorların sadece birkaçı gökyüzünden kızgın taşlar şeklinde Dünya’ya ulaşır. Çoğu, yüzeye ulaşmadan çok önce yoğun ısı nedeniyle yanarak yok olur.

Benzer bir kader mikropların da başına gelmelidir. Ancak, çeşitli değerlendirmeler bu tür bir yıkımın mutlaka gerçekleşmesi gerekmediğini göstermektedir. Herhangi bir gezegenin atmosferine ulaşan mikropların en azından bir kısmının gezegenin yüzeyine canlı bir halde ulaşacağını varsaymak için nedenler vardır.

Ayrıca, Dünya’nın başka dünyalardan gelen yaşam mikroplarıyla dolmuş olabileceği devasa, astronomik zaman dilimleri üzerinde durmaya gerek yoktur. Bu dönemler milyonlarca yıl olarak hesaplanır. Eğer bu süre zarfında binlerce milyon mikroptan bir tanesi bile Dünya yüzeyine tatmin edici bir şekilde ulaşabilseydi ve orada gelişmesi için uygun koşulları bulabilseydi, o zaman bu tüm organik dünyanın oluşumu için yeterli olurdu. Yine de, bilimsel bilginin mevcut durumunda, bu olasılık, akla yatkın olsa da, pek olası görünmemektedir.

Bununla birlikte, panspermia teorisi yalnızca dünyevi yaşamın kökeni sorununa bir yanıttır ve genel olarak yaşamın kökeni sorununa hiçbir şekilde yanıt değildir.

Carus Sterne şöyle yazmaktadır: “Eğer bu hipotez yalnızca yaşamın başlangıcını geriye, göksel uzay dünyasında ilk ortaya çıkış zamanına itiyorsa, o zaman felsefi açıdan tamamen yararsız bir çabadır çünkü ilk dünyada olabilecek her şey ikinci ve üçüncü dünyada da mümkündü ve yaratılış ya da kendiliğinden oluşum eylemi olurdu”.

Helmholtz, “İki olasılık var” diyordu, “organik yaşam ya bir zamanda başladı (ortaya çıktı) ya da her zaman var oldu”. Eğer ilk görüşü kabul edersek, o zaman panspermia teorisi tüm mantıksal noktasını kaybeder, çünkü eğer yaşam Evren’in bir noktasında ortaya çıkabildiyse, Dünya’da da ortaya çıkamayacağını düşünmek için hiçbir neden yoktur. Tartışılan teorinin taraftarları bu nedenle yaşamın ebediliği teorisini kabul etmektedir. “Yaşamın yalnızca biçim değiştirebileceğini, asla ölü bir maddeden yaratılamayacağını” kabul etmektedirler. Böylece yaşamın kökeni sorununa ilişkin her türlü araştırmaya kesin olarak son verirler. Canlı ve ölü arasında aşılmaz bir bariyer kurmaya ve insan zihninin çabalarına ve kesin bilimin onu götürdüğü sınırsız genellemelere bir sınır koymaya çalışırlar.

Ancak yaşayanlar ve ölüler arasındaki temel farkı kabul etmek için herhangi bir mantıksal hakkımız var mı? Etrafımızdaki dünyada, yaşamın sonsuza dek var olduğuna ve ölü maddeyle hiçbir koşulda oluşamayacak ya da ondan türetilemeyecek kadar az ortak noktası olduğuna bizi ikna eden herhangi bir olgu var mıdır? Organizmaları dünyanın geri kalanından tamamen ve özünde farklı oluşumlar olarak tanıyabilir miyiz?

Bir sonraki bölümde bu sorulara yanıt vermeye çalışacağız.

Yaşayanların Dünyası ve Ölülerin Dünyası

Organizmalar ile (mineral) dünyanın geri kalanı arasındaki ilk ve en dikkat çekici fark kimyasal bileşimleridir. Hayvanların, bitkilerin ve mikropların vücutları, organik maddeler olarak adlandırılan çok karmaşık maddelerden oluşur. Çok az ve önemsiz istisnalar dışında bu maddeleri mineral dünyasının hiçbir yerinde bulamayız. Temel özellikleri, yüksek sıcaklıklarda havanın varlığında yanmaları, havanın yokluğunda ise karbonize olmalarıdır. Bu da karbon içerdiklerini göstermektedir. Bu element istisnasız tüm organizmalarda mevcuttur. Protoplazmanın oluştuğu tüm maddelerin temelini oluşturur. Ancak aynı zamanda mineral dünyasına da yabancı değildir.

Elmas kesinlikle herkes tarafından az çok bilinir. Kesilmiş haliyle pırlanta adı altında süs eşyası olarak çok kullanılan değerli bir taştır.

1690 gibi erken bir tarihte İngiliz bilim dehası Newton, Dünya üzerindeki en sert ve en parlak cisim olan elmasın yanıcı madde içermesi gerektiği fikrini ortaya attı. Bu öneri kısa sürede doğrulandı. Bir elmas, yanan bir aynanın odak noktasında ateşle denemeye tabi tutuldu. Testten sağ çıkamadı ama çatlaklarla kaplandı, parladı ve herkesin gözü önünde yandı. Daha sonraki ve daha kesin deneyler, parlayan elmasın, kurşun kalemlerin yapıldığı madde olan çirkin grafitin kan kardeşi olduğunu şüpheye yer bırakmayacak şekilde gösterdi. Her ikisi de tamamen karbondan oluşmaktadır. Bu elementten başka hiçbir bileşenleri yoktur.

Bununla birlikte, karbon mineral dünyasında sadece saf halde değil, aynı zamanda diğer elementlerle birlikte de bulunur. Tebeşir, mermer, soda, potas ve diğer bileşiklerin hepsi karbon içerir.

Genel olarak, karbonun en değerli özelliklerinden biri, diğer elementlerle çok çeşitli bileşikler oluşturma eğilimidir. Organizmaların vücutlarını oluĢturan maddelerde karbon her zaman hidrojen, oksijen, nitrojen, sülfür ve fosforla ve çoğu zaman da baĢka elementlerle birleĢik olarak bulunur. Tüm bu elementler cansız dünyada yaygın olarak bulunmaktadır. Hidrojen oksijenle birleşerek suyu oluşturur; etrafımızdaki hava oksijen ve nitrojen karışımından oluşur; sülfür ve fosfor kaya oluşumlarını oluşturan minerallerin çoğunda bulunur. Böylece organik bileşiklere giren tüm elementlerin mineral dünyasında da bol miktarda bulunduğunu görüyoruz. Sadece bu bile, yaşayanların dünyası ile ölülerin dünyası arasında herhangi bir temel farkın varlığından şüphe etmek için bir neden oluşturmaktadır.

Bununla birlikte, bu fark temel bileşimlerden çok elementlerden oluşan gerçek bileşiklerle ilgili olabilir.

Organik ve inorganik (mineral) dünyanın maddelerinin birbirine o kadar benzemediği düşünülmüştür ki, birincisi ikincisinden hiçbir koşul altında yapay yollarla elde edilemez. Hatta o dönemin bazı kimyagerleri, organik cisimler elde etmenin imkansız olduğunu, çünkü bu maddelerin ancak özel bir “yaşamsal gücün” etkisiyle canlı organizma içinde oluşabileceğini ileri sürmüşlerdir. Ancak 1828 gibi erken bir tarihte kimyager Wöhler yapay olarak organik bir madde hazırlamayı ve böylece ünlü “yaşamsal gücün” önemi konusunda şüphe uyandırmayı başardı.

O zamandan beri organik bileşiklerin incelenmesi hızlı adımlarla ilerlemekte ve ilerledikçe bu maddeler ile inorganik cisimler arasında temel bir fark olduğu fikrinin yanlışlığı daha da netleşmektedir. En basit inorganik maddelerden başlayarak, kimyagerler artık organizmalarda karşılaşılan hemen hemen tüm maddeleri yapay olarak hazırlayabilmektedir. Bu maddelerden bazıları henüz elde edilmemiş olsa da, yakın gelecekte elde edilebileceklerine şüphe yoktur. Bu maddelerin yapısı son derece ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Tek tek elementlerin birleşimi için özel bir araç bulunamamıştır. İnorganik bileşiklerle aynı fiziko-kimyasal yasalara aynı sabitlikte uyarlar.

Organik ve inorganik maddeler arasındaki temel benzerlik artık o kadar açık hale gelmiştir ki, tek bir ciddi doğa bilimci bile bunu inkar edemez ve canlı ile ölü arasında temel bir fark olduğu görüşünün savunucuları çoktan durmuştur. İster yapay olarak hazırlansın ister organizmalardan izole edilsin, organik bileşiklerin de mineraller kadar ölü olduğunu iddia etmektedirler. Yaşam yalnızca belirli özel niteliklere sahip cisimlerde tanınabilir. Bu özellikler canlılara özgüdür ve ölüler dünyasında görülmez.

Bu özellikler nelerdir? İlk olarak belirli bir yapı ya da organizasyon vardır. Daha sonra, organizmaların kendileri gibi başkalarını çoğaltmak için metabolize olma yetenekleri ve ayrıca uyarıma verdikleri tepkiler vardır.

Bu özelliklerin her birinin üzerinden geçelim ve gerçekten sadece canlı organizmada mı mevcut olduğunu yoksa şu ya da bu şekilde mineral dünyasında da bulunup bulunmadığını görelim.

Organizmaların en önemli ve temel özelliği, adlarının da gösterdiği gibi, organizasyonları, kendilerine özgü biçim ya da yapı. En küçük bakteri ve alglerden başlayarak insanla son bulan tüm canlıların vücutları, en büyük önemin dıştan görünen organizasyona değil, organizmayı oluşturan hücrelerin protoplazmasının ince yapısına verildiği belirli bir plana göre inşa edilmiştir. Bu yapı genel olarak hayvanlar ve bitkiler aleminin tüm üyeleri için aynıdır. Ne yazık ki hala çok fazla araştırılmamıştır. Çeşitli araştırmacılar yarı sıvı protoplazmada lifler, ağlar ve alveoller şeklinde farklı yapısal oluşumlar görmüşlerdir. Ancak bu oluşumlar son derece küçük olduğundan, şu anda mevcut olan en iyi mikroskoplarla bile bunları görmek çok zordur. Yine de protoplazmanın belirli bir yapısı olduğu ve homojen bir balçık yığını olmadığı kesindir. Bu yapı yaşamın sırrını barındırır. Onu yok ederseniz elinizde organik bileşiklerden oluşan cansız bir karışım kalacaktır.

Bazı bilim adamları bu yapının, bu organizasyonun, yapısız ve onlara göre cansız maddelerden kendiliğinden oluşmuş olamayacağına inanmaktadır. Antik Yunan filozofu Empedokles’i izleyerek, organizasyonun hem bedeni inşa eden hem de belirli bir form yok olduğunda yok olan ya da uçup giden ruhla yakından bağlantılı olduğu fikrini şu ya da bu biçimde tekrarlarlar. Bununla birlikte, eğer bu görüşü benimsersek, mıknatısa bir ruh atfetme konusunda bir başka filozof olan Thales’le aynı fikirde olmamız gerekir, zira demirin mıknatıs için taşıdığı çekimde kendini ifade eden bu son derece basit ruh, mıknatısın yapısına, yani içindeki parçacıkların düzenine bağlıdır. Manyetik bir taş havanda dövüldüğünde olduğu gibi, bu yapının bozulması yeterlidir ve tıpkı parçalara ayrılmış bir organizma gibi ruhunu kaybedecektir.

Ölüler dünyası ya da mineral dünyası kesinlikle belirli formlardan yoksun değildir, yapısız değildir. Kimyasal maddelerin çoğunun özelliği, belirli biçimler almaya, yani kristaller oluşturmaya çalışmalarıdır. Artık biliyoruz ki, kristalleri oluşturan maddenin en ince parçacıkları, içlerinde herhangi bir şekilde düzenlenmiş değildir, ancak kimyasal bileşime ve kristallerin bir çözeltiden veya erimiş halden ayrılarak oluştuğu koşullara bağlı olarak belirli bir plana göre düzenlenmiştir. Burada şimdiye kadar şekilsiz, yapısız olan maddeden organize olmuş cisme bir geçiş gerçekleşir. Bir çözeltide maddenin en küçük parçacıkları düzensizdir; bir madde eritildiğinde bile aynı şey geçerlidir. Ancak, bir kristal ayrıştığında, parçacıklar “Dikkat!” komutuyla düz saflar oluşturan askerler gibi, birbirlerine göre katı bir düzende dizilirler. Kristalin biçimi ve diğer tüm özellikleri bu düzene bağlıdır. Parçacıkların düzenini bozarak kristal yok edilirse, tüm bu özellikler ortadan kalkar.

Dolayısıyla en basit kristallerin bile belirli bir düzene sahip olduğuna şüphe yoktur. İlk bakışta bu düzenleme son derece basit görünmektedir. Ancak, soğuk bir günde pencerelerimizin camlarında beliren o muhteşem “buz çiçeklerini” hatırlarsak bu fikri hemen bir kenara bırakırız. İncelikleri, karmaşıklıkları, güzellikleri ve çeşitlilikleriyle bu “buz çiçekleri” tropik bitki örtüsüne bile benzeyebilirken, her zaman bildiğimiz en basit bileşik olan sudan başka bir şey değildir.

Küçük damlacıklarda parçacıklar düzensiz bir şekilde dağılmıştı, ancak soğumuşlardı, rüzgar esti, sıcaklık sıfırın altına düştü ve bu parçacıklar, hem yaşayanlar hem de ölüler için aynı olan doğanın ebedi yasalarına uyarak, kendilerini kesin bir düzende düzenlediler ve basit pencere camında, gökkuşağının tüm renkleriyle güneş ışığında parıldayan muhteşem bahçelerin resimlerini oluşturdular.

En basit bileşikleri bir kenara bırakıp daha karmaşık maddeler üreten formları incelemeye devam edersek, daha da çeŞitli ve karmaŞık bir tablo karŞımıza çıkacaktır ki bu tablo, karmaŞıklığı bakımından organizmaların yapılarının en ayrıntılı resminden hiç de aŞağı kalmayacaktır. Ancak, bu incelemeye başlamadan önce, belki biraz sıkıcı olsa da, nispeten genç bir bilim dalı olan ve şimdiden büyük önem kazanmış olan Kolloid Kimyası alanında ileriki tartışmalarımız için gerekli olan küçük bir gezinti yapmalıyız.

1861 gibi erken bir tarihte, İngiliz bilim adamı Graham, o dönemde bilinen tüm kimyasal cisimleri kristalloidler ve kolloidler olmak üzere iki ana sınıfa ayırmıştır. Birinci sınıfta çeşitli tuzlar, şeker, organik asitler ve benzeri maddeler yer alıyordu. Bu gruptaki maddeler kolayca kristaller oluşturuyor ve çözündüklerinde berrak ve tamamen şeffaf çözeltiler veriyordu. Böyle bir çözelti bitkisel parşömenden ya da bir hayvanın mesanesinden yapılmış bir torbaya dökülür ve torba saf suya konulursa, çözünmüş madde torbanın duvarlarından geçecek ve su tarafından yıkanarak dışarı atılacaktır.

Kolloidler tamamen zıt bir tablo sergiler. Çok nadiren kristalleşirler ve o zaman da ancak büyük zorluklarla kristalleşirler. Çözeltileri genellikle bulanıktır ve bitkisel ya da hayvansal zarlardan geçemezler. Graham nişasta, proteinler, zamklar ve mukus gibi maddeleri bu gruba dahil etmiştir.

Daha sonra tüm maddelerin bu şekilde iki gruba ayrılmasının tamamen doğru olmadığı ortaya çıktı, çünkü aynı kimyasal bileşik çözeltinin koşullarına göre hem kolloid hem de kristalloid olarak ortaya çıkabiliyordu. Dolayısıyla “kolloidlik” belirli bir maddenin değil, o maddenin belirli bir durumunun özelliğiydi.

Bununla birlikte, Graham tarafından yapılan sınıflandırmada önemli bir doğruluk payı vardı, çünkü çok büyük ve karmaşık parçacıklara sahip olan maddeler sıklıkla ve kolayca kolloidal çözeltiler oluşturur. Bu nedenle kolloidal durumun incelenmesi özel bir önem taŞımaktadır çünkü protoplazmanın oluŞtuğu maddelerin hepsi olmasa bile büyük çoğunluğu çok büyük ve karmaŞık parçacıklara sahiptir ve bu nedenle kolloidal çözeltiler oluŞturmak zorundadır.

Daha önce de söylediğimiz gibi, kolloidal maddeler kristal oluşturmazlar, ancak yine de pıhtı veya mukus ya da jöle topakları olarak oldukça kolay bir şekilde çökelirler. Bu tür oluşumlara örnek olarak, kaynatıldığında çöken yumurta proteinini ve soğutulduğunda sertleşen jelatini (herkes tarafından jöle olarak bilinir) alabiliriz. Bu tür pıhtıların ya da çökeltilerin önceden homojen olan çözeltilerden ayrılması, bazen görünüşte önemsiz nedenlerden dolayı şaşırtıcı derecede kolay gerçekleşir.

Koagüladların çökeltilmesiyle elde edilen koagülatlar veya jeller ilk bakışta oldukça yapısızdır. Bir topak jöleyi mikroskop altında incelediğimizde, yüksek büyütmede bile, bize oldukça tekdüze görünür. Bununla birlikte, bilim adamları artık pıhtıların karmaşık yapısını ortaya çıkarmayı başaran çok etkili aletler icat etmişlerdir. Burada söz konusu olan, kristallerde karşılaştığımız gibi düz çizgiler ve düzlemler değildir, çünkü burada bütün bir ağ, iç içe geçmiş, birbirinden ayrılan ve belirli, karmaşık bir düzen içinde tekrar bir araya gelen ince ipliklerden oluşan bir çile söz konusudur. Bazen bu iplikler çok incedir, bazen de kalınlaşarak birbirleriyle kaynaşır ve küçük kapalı kabarcıklar veya alveoller oluştururlar.

Koagülatların yapısı çarpıcı bir şekilde protoplazmanınkini andırmaktadır. Ne yazık ki bu yapı, bu benzerlik hakkında kesin bir şey söyleyebilmemiz için henüz yeterince iyi incelenmemiştir. Bununla birlikte, burada aynı düzendeki olgularla karşı karşıya olduğumuzdan kuşku duyulamaz. Koagulanın yapısı ile protoplazmanın yapısı arasında temel bir fark yoktur.

Bununla birlikte, canlı ve ölü arasındaki fark, gördüğümüz gibi her iki dünyada da mevcut olan organizasyonda değil, bahsettiğimiz diğer özelliklerde, canlı organizmaların kendilerini yeniden üretmek için metabolize etme ve uyaranlara yanıt verme yeteneklerinde yatıyor olabilir.

Kristallerin şekilleri değişmezdir, bir kez ve sonsuza kadar oluşurlar, bir organizma ise bileşimi her zaman değişmesine ve içinden sürekli yeni su parçacıkları geçmesine rağmen genel şeklini sabit tutan bir şelaleye benzetilebilir. Canlı bedenin bileşimi de aynı şekilde değişir. Organizma çevresinden farklı maddeler alır; bir dizi kimyasal değişimden sonra bu maddeleri asimile ederek yabancı bileşikleri kendi vücudunun parçalarına dönüştürür. Organizma bu maddeler sayesinde büyür ve gelişir. Ancak, bir fabrikanın çalışmasını sürdürebilmesi için belli bir miktar yakıta ihtiyaç duyması gibi, organizma da durmaksızın faaliyetlerini sürdürecekse, özümsediği maddenin en azından bir kısmını tüketmeli, yani parçalamalıdır ve gerçekte olan da budur. Solunum ya da fermantasyon sürecinde organizma halihazırda almış olduğu maddeleri parçalar ve bunların bozunma ya da ayrışma ürünleri çevreye verilir. Böylece yaşam sürekli bir özümseme, inşa ve yıkımdan oluşur.

Bununla birlikte, ayrıntılı bir analiz yapar ve basitçe tarif edilen metabolizma olgusunu düşünürsek, burada bile canlı dünyaya özgü hiçbir şey bulamayız. Aslında, hissetme olgusu, maddelerin çevreden özümsenmesi, elbette en basit haliyle kristallerde bile bulunur. Böylece, herkes tarafından iyi bilinen bir tuz kristali, aynı maddenin aşırı doymuş bir çözeltisine daldırılırsa, çevresinden (çözeltiden) tek tek madde parçacıklarını emerek ve onları vücudunun bir parçası haline getirerek boyutunu artıracak ve büyüyecektir. Burada bile, bu basit olguda, beslenme olgusunun tüm karakteristik özellikleri önümüzde durmaktadır. Bu fenomen ile kolloidal koagulada meydana gelen süreçler arasında daha da fazla benzerlik vardır. Bu tür bir malzemeden oluşan bir topak, çözeltiden çıkarma ve boyalar gibi çok çeşitli maddeleri emme yeteneğine sahiptir. Bu sonuncular sadece topağın yüzeyinde kalmaz, aynı zamanda içine derinlemesine nüfuz eder, bazıları sadece topağı oluşturan karışık ipliklere yapışırken, diğerleri bu ipliklerle kimyasal reaksiyonlara girer ve onlarla sıkıca birleşerek tüm topağın bileşen parçalarını oluşturur.

Canlı protoplazmanın beslenme sürecinin incelenmesi, bu sürecin de az önce anlatılanla tamamen aynı şekilde gerçekleştiğini göstermektedir. Farklı kimyasal maddelerin çözeltileri, kolloidal koagulada işleyen güçlerin aynısı olan nispeten basit ve iyice incelenmiş fiziksel güçlerin etkisinin bir sonucu olarak protoplazmaya nüfuz eder. Protoplazmaya girdikten sonra, bir madde hızla dışarı çıkarken, diğerleri onunla kimyasal reaksiyona girecek, onunla birleşecek ve onun bir parçası haline gelecektir. Ve burada, tüm duvarda, basit bir kimyasal reaksiyon söz konusudur ve yalnızca “yaşamsal bir güç” tarafından gerçekleştirilebilecek gizemli bir şey söz konusu değildir.

Dolayısıyla, çeşitli kimyasallar cansız koagula tarafından emildiğinde, metabolizmanın ilk aşamasına, yani beslenmeye tamamen benzer bir şekilde gerçekleşen süreçlerle karşı karşıyayız.

Aşağıdaki örnek, ölüler dünyasında bile, bir bütün olarak metabolizma ile temelde aynı olan süreçler bulabileceğimizi göstermektedir. Küçük bir parça süngerimsi platin alırsak (platin, özel yöntemlerle tabaka veya katı topaklar halinde değil, çok ince delikleri ve narin duvarları olan çok hassas bir sünger olarak elde edilebilen “asil” metallerden biridir) ve bunu sudaki hidrojen peroksit çözeltisine atarsak sonra yumrunun yüzeyinde hemen oksijen kabarcıkları oluşmaya başlayacaktır. Bunlar hidrojen peroksitin parçalanmasıyla oluşur ve süreç oldukça hızlı bir şekilde devam eder ve ancak tüm hidrojen peroksit oksijen ve suya parçalandığında durur. Daha sonra platin parçamızı çıkarır, kurutur ve tartarsak, ağırlığının daha önce olduğu gibi kaldığını görürüz. Aynı parça tekrar yeni bir miktar hidrojen peroksitin içine atılabilir ve kendisi etkilenmezken onu tekrar hızlı bir şekilde ayrıştıracaktır. Böylece, nispeten küçük bir süngerimsi platin parçası sınırsız miktarda hidrojen peroksiti ayrıştırabilir.

Kimyagerler uzun süredir bu sürecin mekanizmasıyla ilgilenmektedir ve birçok araştırmanın sonucunda artık hidrojen peroksitin platin tarafından ayrıştırılmasının aşağıdaki şekilde gerçekleştiğini kesin olarak biliyoruz. İlk olarak peroksit platin üzerine adsorbe edilir. Peroksit metalin içine nüfuz edemediği için bu adsorpsiyon sadece yüzeyinde gerçekleşir. Bu nedenle bu deney için süngerimsi platin kullanmak önemlidir çünkü metalin sıvı ile temas ettiği çok geniş bir yüzeyi vardır. Peroksit parçacıkları platinin yüzeyine yapışmakla kalmaz, onunla kimyasal bir bileşik, yani platin peroksit hidratı oluşturur. Böylece metal parçası, tıpkı canlı bir organizma gibi, hidrojen peroksit parçacıklarını sudan çeker ve vücuduna alır. Ancak iş bununla da bitmiyor. Kısa bir süre sonra metalin yüzeyindeki platin peroksit hidratı platin, su ve oksijene dönüşür ve sonuncusu gaz kabarcıkları şeklinde dışarı verilir. İndirgenmiş platin, hidrojen peroksitin yeni bir kısmı ile birleşebilir ve tekrar parçalanabilir, ayrışmanın ürünleri oksijen ve sudur. Bu işlem, metali çevreleyen çözeltide hiç hidrojen peroksit kalmayana kadar tekrarlanır. Verilen örnekte metabolizmanın en basit ama yine de eksiksiz bir prototipine sahibiz. Bu sürecin tüm önemli unsurlarını içermektedir. 

Böylece metal parçası, tıpkı canlı organizma gibi, hidrojen peroksit parçacıklarını sudan alır ve vücudunda özümser. Ancak iş bununla da bitmez. Kısa bir süre sonra metalin yüzeyindeki platin peroksit hidratı platin, su ve oksijene dönüşür ve sonuncusu gaz kabarcıkları şeklinde dışarı verilir. İndirgenmiş platin, hidrojen peroksitin yeni bir kısmı ile birleşebilir ve tekrar parçalanabilir, ayrışmanın ürünleri oksijen ve sudur. Bu işlem, metali çevreleyen çözeltide hiç hidrojen peroksit kalmayana kadar tekrarlanır. Aynı süreç herhangi bir canlı organizmada, örneğin besleyici maddelerden oluşan bir çözeltide yetiştirilen herhangi bir bakteride de gerçekleşir. Bakteriler çözeltideki maddeleri emer, özümser ve sonra onları parçalayarak ayrışma ürünlerini dışarıya verirler. Böylece, basit bir metal parçası canlı bir organizma ile aynı şekilde davranır.

Bu bağlamda, her iki fenomenin de (organizmaların metabolizması ve hidrojen peroksitin platin tarafından ayrıştırılması) sadece dış biçimleriyle benzer olmadıkları, aynı zamanda sürecin gerçek mekanizmasının da her iki durumda da benzer olduğu belirtilmelidir. İstisnasız tüm organizmalarda metabolizma, enzim olarak adlandırılan maddeler aracılığıyla gerçekleşir. Bu isim, kimyasal doğası henüz tam olarak anlaşılamayan, ancak herhangi bir hayvan ya da bitkiden suda çözelti halinde ya da suda kolayca çözünen bir toz halinde nispeten kolaylıkla izole edilebilen maddelere verilmektedir. Şu anda bilinen tüm enzimler, canlı bedenin bir parçasını oluşturan maddeler üzerinde çok dikkat çekici bir şekilde etki etme gücüne sahiptir. Kendileri tamamen bozulmadan kalırken bu maddeleri şu ya da bu şekilde (ya parçalayarak ya da birbirleriyle birleşmelerine neden olarak) değiştirirler. Bu olgunun ayrıntılı bir incelemesi, enzimlerin canlı bedenin farklı organik bileşikleri üzerinde tıpkı platinin hidrojen peroksit çözeltisi üzerinde yaptığı gibi etki ettiğini göstermiştir. Aslında metabolizma, en önemli yönleriyle, birbirini takip eden ve kırılmamış bir zincirin halkaları gibi birbiriyle ilişkili uzun bir dizi enzimik süreçten başka bir şey değildir.

Günümüzde, canlı organizmaların işleyişini inceleyen bilim dalı olan fizyolojinin en kapsamlı bölümlerinden biri yalnızca metabolizma sorununa ayrılmıştır. Bu karmaşık sürecin incelenmesi ilerledikçe, canlı hücrede gerçekleştirilen süreçlerin temel özelliklerini daha yakından ve doğru bir şekilde tanıdıkça, bu süreçlerde tuhaf ya da gizemli hiçbir şey olmadığına, fizik ve kimyanın genel yasaları açısından açıklanamayacak hiçbir şey olmadığına daha güçlü bir şekilde ikna oluyoruz.

Dolayısıyla, metabolize etme yeteneği bile canlı organizmalara özgü bir özellik olarak kabul edilemez.

Hâlâ tartışmamız gereken iki “yaşam özelliği” kalmıştır: kendini yeniden üretme ve uyaranlara yanıt verme kapasitesi.

Organizmaların kendini yeniden üretme kapasitesi neye dayanır?

En basit haliyle bu şu anlama gelir: temel organizma olan hücre kendini ikiye böler ve her biri ana hücrenin yapısının en ince ayrıntısına kadar yeniden üretildiği yeni bir yavru hücreye dönüşür. Ancak bu özellik sadece organizmalara değil, istisnasız olarak kesin bir yapıya sahip olan tüm cisimlere aittir. Örnek olarak en basit durumu ele alalım. Şap gibi herhangi bir maddenin kristalini alır, ikiye böler ve bunları aynı maddenin aşırı doymuş bir çözeltisine yerleştirirsek, olacak olan şey, çözeltiye yerleştirilen kristalin yarılarının, daha önce çözeltide serbestçe yüzen parçacıklar pahasına, eksik yüzlerini, açılarını ve kenarlarını oldukça hızlı bir şekilde yerine koyması olacaktır. Daha da büyümeden önce, anneleri olan orijinal kristali en ince ayrıntılarına kadar yeniden üreten bir biçim alırlar.

Bununla birlikte, verdiğimiz örnekte kristali zorla kırdığımız, oysa hücrenin bölünmesinin görünüşe göre kendiliğinden gerçekleştiği sorusu ortaya çıkabilir. İki olgu arasındaki temel fark bu değil midir? Ancak gerçek şu ki Hücrelerin bölünmesi bize sadece kendiliğinden gerçekleşiyormuş gibi görünse de, gerçekte belirli fiziksel güçlerin (kılcal çekim, yüzey gerilimi) etkisi altında gerçekleşir ve bu güçler henüz üzerinde çok fazla çalışma yapılmamış olsa da, ilke olarak diğer tüm fiziksel güçlerle aynı türdendir.

Daha da ilginç bir olgu, aşırı doymuş çözeltilerin “tohumlanması” olgusudur. Bu olay şu şekilde gerçekleşir. Bazı durumlarda, belirli bir maddenin çözeltisini, bu madde katı halde ayrılmadan çok güçlü bir Şekilde yoğunlaştırmak mümkündür. Ancak, en küçük kristaller bile çözeltiden hemen ayrılmaya başlar ve bazen öyle miktarlara ulaşır ki tüm kütle kristalleşir.

Bu, bir kristalin, aksi takdirde oluşmayacak olan kendisi gibi cisimlerin oluşumuna neden olabileceğini göstermektedir. Eğer çözelti boyunca rastgele dağılmış olan parçacıklar belirli bir organizasyon ya da form vermek üzere belirli bir plana göre kendilerini düzenleyeceklerse, bu form zaten mevcut olmalıdır.

Burada, aynı düzendeki diğer son derece karmaşık olguların anlaşılması için bir anahtar görevi görebilecek en şaşırtıcı olguların ortaya çıktığını görüyoruz. “Sülfür örneğini ele alalım” diyor Carus Sterne, ”bunun basit bir madde olduğu bilinir, ancak sıvı halden katı hale geçtiği sıcaklığa bağlı olarak iki çok farklı biçimden hangisini alacağı değişir, oktahedral veya prizmatik.

Bu tür iki kristali benzin içindeki aşırı doymuş bir sülfür çözeltisi içindeki ince platin teller üzerine yerleştirirsek, prizmatik kristalin çevresinde yeni prizmalar oluşurken, oktahedral kristalin yakınında oktahedra oluşacaktır. İki kristal ordusu birbirine yaklaştığında, ikinci form ilk çarpışmada galip gelir. İşte kristaller âlemindeki varoluş mücadelesine bir örnek!”.

Şimdi canlıların bahsettiğimiz özelliklerinden sonuncusuna, yani uyaranlara tepki verme özelliğine bir göz atmaya devam edelim. İstisnasız tüm canlılarda, en genel biçimiyle aşağıdaki gibi tanımlanabilecek bir özellikle karşılaşırız. Bir organizmada dış ve iç uyaranlar bir deşarj niteliğinde bir şeye neden olacak ve organizmanın yapısına ve elindeki araçlara göre belirli bir şekilde gerçekleştireceği belirli bir eylemin (örneğin hareket vb.) gerçekleştirilmesini tetikleyecektir. Tepkiselliğin çok karakteristik bir özelliği, tepkiyi uyarmak ya da meydana getirmek için gereken enerji, yani güçler ile organizmanın söz konusu uyarıcıya verdiği tepki olan iş arasında niceliksel bir eşitsizlik olmasıdır. Bu nedenle, örneğin, nispeten hafif bir dokunuş, organizmayı bir yerden başka bir yere hareket etmeye ya da çok fazla güç harcamasını gerektiren başka bir iş yapmaya teşvik etmek için yeterli olabilir. Organizma bu iş için gereken kuvvetleri (enerjiyi) kendi içinden çeker.

Bazı bilim adamları duyarlılığın organizmaların özel bir karakteristik özelliği olduğuna inanmaktadır. Ancak bu görüĢü benimsersek, buharla çalıĢan bir demiryolu lokomotifini de canlı bir Ģey olarak görmemiz gerekecektir. Aslında sadece bir kolu hareket ettirerek hafif bir uyarıcı uygulamak yeterlidir ve lokomotif hareket etmeye başlayacak ve kazanında yakılan yakıt pahasına çok önemli miktarda iş yapacaktır. Bu iş, kolu hareket ettirmek için harcanandan çok daha fazladır ve lokomotifin yapısına tamamen uygun olarak gerçekleştirilir.

Duyarlılık sadece organizmalarda değil, kayda değer bir gizli (potansiyel) enerji deposuna sahip olan herhangi bir fiziksel bedende de bulunur. Nispeten önemsiz nedenler bu enerjinin boşalmasına yol açarak belirli bir işin yapılmasını sağlayabilir. Nispeten hafif bir hava hareketinin neden olduğu bir toprak kayması, içine düşen bir kıvılcımın neden olduğu bir barut deposunun patlaması – bunlar tepki verme olgusunun çok basit örnekleridir.

Bununla, canlı organizmaların temel özelliklerine ilişkin kısa incelememizi bitirmiş olacağız. Bunlardan hiçbirinin yalnızca canlıların doğasında bulunmadığını gördük. Ama eğer durum böyleyse, yaşamı dünyanın geri kalanından ilke olarak tamamen farklı bir şey olarak düşünmek için hiçbir nedenimiz yoktur. Eğer yaşam her zaman var olmuş olsaydı ve dünyanın geri kalanından bedensel bir oluşumla ortaya çıkmamış olsaydı, eğer kendini bu dünyadan ayırmamış ya da bir zamanda kristalleşmemiş olsaydı, o zaman kaçınılmaz olarak kendine özgü özelliklere sahip olurdu. Ancak durum böyle değildir. Canlı organizmaların spesifik özelliği yalnızca, çeşitli ölü, inorganik cisimlerde izole olarak bulunan çok sayıda özellik ve karakteristiğin son derece karmaşık bir kombinasyonunun onlarda toplanmış ve bütünleşmiş olmasıdır. Yaşam herhangi bir özel özellik ile değil, bu özelliklerin belirli, özel bir kombinasyonu ile karakterize edilir.

Gezegenimiz Dünya’nın var olduğu muazzam uzunluktaki süre boyunca, daha önce birbirinden ayrı olan özelliklerin bir araya gelerek canlı organizmaların karakteristik bileşimini oluşturabileceği uygun koşullar mutlaka ortaya çıkmış olmalıdır. Bu koşulları keşfetmek yaşamın kökenini açıklamak anlamına gelecektir.

Birleşmemiş Elementlerden Organik Bileşiklere

Astronomlar bize çok çok uzun zaman önce, milyonlarca, hatta belki de binlerce milyon yıl önce, Dünya’nın muazzam bir akkor gaz bulutu şeklinde var olduğunu söylüyorlar. Geleceğin Dünyasını temsil eden bu bulutta hüküm süren aşırı ısı hakkında henüz kesin bir fikir edinemiyoruz. Her halükarda bu sıcaklık, demir gibi metallerin kaynadığı ve kızgın bir sobanın üzerine düşen su gibi buhara dönüştüğü, henüz yapay olarak elde edebildiğimiz en yüksek sıcaklıktan çok daha yüksekti. Bu koşullar altında herhangi bir kimyasal bileşiğin oluşması söz konusu olamazdı. Daha düşük sıcaklıklarda bile bildiğimiz tüm bileşikler en basit bileşenlerine, yani elementlere ayrılır. Bu elementler, uzayda serbestçe ve gelişigüzel dağılmış ve daha sonra Dünya’nın ortaya çıkacağı ilk bulutu oluşturan çok küçük madde parçacıkları (atomlar) olarak mevcuttur. Görünüşe göre bu, her şeyin düzensiz, ilişkisiz ve mantıksız bir hareket içinde olduğu ilk çağ kaosuydu.

Çok çeŞitli maddelerin beyaz ısıya yükseltilmesiyle elde edilen gazların ya da buharların incelenmesiyle maddenin böyle bir durumu hakkında bir fikir edinebiliriz. Bu buharların puflarında ya da bulutlarında, maddenin tek tek parçacıkları da tıpkı orijinal buluttaki parçacıklar gibi sürekli hareket halindedir.

Buhar halindeki maddenin incelenmesi, bilim adamlarını ilkel bulutta bile mutlak bir kaos olmadığı, ancak orada bile fiziğin ebediyen etkili olan güçlerinden etkilenerek yavaş ama emin adımlarla belirli bir düzenin oluşmaya başladığı inancına götürmüştü. İlk etapta, bulutun oluştuğu farklı elementlerin parçacıkları kendilerini bir tür düzen içinde dağıtmaya başladılar. Düşen bir taşı Dünya’nın merkezine doğru çeken aynı yerçekimi kuvvetinin etkisi altında, buluttaki daha ağır atomlar merkeze doğru batmaya başlarken, daha hafif olanlar yüzeyde kaldı. Böylece, bulutu oluşturan gazlar az çok katmanlara ayrılmış, daha ağır olanlar aşağıda, merkezde, daha hafif olanlar ise yüzeyde kalmıştır.

Bulut soğudukça içindeki madde yoğunlaştı ve belirli bir anda buhar halinden sıvı hale geçti. Bulutun merkezinde, her tarafı muazzam bir akkor gaz zarfıyla çevrili, kırmızı-sıcak bir sıvı çekirdek oluşmuştur. Çekirdeğin çoğunlukla en ağır elementlerden oluşması, daha hafif elementlerin ise bu çekirdeği çevreleyen gaz atmosferinde kalması oldukça mantıklıdır.

D.I.Mendeleev’in görüşlerine göre, Dünya’nın ilk çekirdeği başta demir olmak üzere ağır metallerden, merkezden uzakta alkali ve toprak alkali metaller, yani metaloidlerden ve son olarak da atmosferin en dış kısmı başta hidrojen olmak üzere en hafif gazlardan oluşmuş olmalıdır. Bizi en çok ilgilendiren element olan karbon, bu şemaya göre, Dünya’nın ilkel çekirdeğinde demir ile çok yakın bir ilişki içinde bulunmalıdır.

Bu fikir bazı teorik spekülasyonların sonucu olmayıp, sağlam bir şekilde gerçeklere dayanmaktadır. Günümüz koşullarını inceleyerek kendimizi buna ikna etmek kolaydır. Aslında, eğer en ağır elementler bir zamanlar Dünya’nın merkezinde olsaydı, hala orada olmaları gerekirdi. Yani, yukarıda öne sürülen fikir doğru olsaydı, en ağır elementlerin bugün bile Dünya’nın derinliklerinde bulunması gerekirdi.

Ne yazık ki, Dünya’nın sadece yüzeyindeki ince bir kabuk insanoğlu tarafından incelenebilmektedir. Dünya’nın derinliklerine sadece birkaç bin metre nüfuz edebiliyoruz ve bu da onun içinde neler olduğunu kendi gözlerimizle göremeyeceğimiz anlamına geliyor. Bununla birlikte, bilim adamları başka yollarla onun çok net bir resmini elde etmeyi başarmışlardır. İlk bakışta garip görünse de, Dünya’yı bir bütün olarak tartmayı başardılar. Elbette ağırlığı son derece büyüktür. Yuvarlak rakamlarla 4 katrilyon Kg. Doğrudan yüzey ölçümleri yaparak hacmini de belirlediler. Buldukları şey, ağırlığın eşit hacimdeki suyun neredeyse altı katı olduğuydu. Elbette yerkabuğunun yalnızca sudan oluşmadığını biliyoruz, ancak en yoğun kısımlarında bile suyun beş ila altı katı kadar büyük bir ortalama özgül ağırlığa sahip değildir. Kabuğun özgül ağırlığı iki buçuğu geçmez. Dolayısıyla, Dünya bir bütün olarak, inceleyebildiğimiz dış kısmından çok daha yüksek bir özgül ağırlığa sahiptir. O kadar ağırdır ki, ağırlığı ancak içinde bir ağır metal çekirdeği olduğu varsayımıyla açıklanabilir.

En yaygın alkali metaller potasyum ve sodyumdur. Kalsiyum, magnezyum, baryum ve stronsiyum toprak alkali metallerdir. Bu metallerin buhar yoğunluğu ağır metaller olan demir, bakır, kurşun, cıva, gümüş vb. metallerden oldukça azdır.

Dünyanın kabuğu yalnızca sudan oluşmaz, ancak en yoğun kısımlarında bile suyun beş ila altı katı kadar büyük bir ortalama özgül ağırlığa sahip değildir. Kabuğun özgül ağırlığı iki buçuğu geçmez. Dolayısıyla, Dünya bir bütün olarak, inceleyebildiğimiz dış kısmından çok daha yüksek bir özgül ağırlığa sahiptir. O kadar ağırdır ki, ağırlığı ancak içinde bir ağır metal çekirdeği olduğu varsayımıyla açıklanabilir.

Bu görüş, volkanlar tarafından derinlerden Dünya yüzeyine püskürtülen lav kütlelerinin incelenmesiyle de desteklenmektedir. Kütle ne kadar eski ve yüzeye döküldüğü bölge ne kadar derindeyse, içerdiği ağır metal miktarı, özellikle de demir, o kadar fazladır.

Dolayısıyla, Dünya’daki durumu inceleyerek elde edebileceğimiz kanıtlar, yukarıda ileri sürdüğümüz fikirlerin çok kesin bir şekilde doğrulanmasını sağlamaktadır. Gök cisimlerini incelemenin sonuçları daha da öğreticidir.

Bilim adamları artık gördüğümüz yıldızların her birinin, Dünya için tarif ettiğimiz şekilde, gaz halindeki bir buluttan, oluştuğu buharların kademeli olarak soğuması ve yoğunluğunun artmasıyla meydana geldiğine inanmaktadır.

Bir dizi faktöre bağlı olarak (özellikle bulutun büyüklüğüne bağlı olarak) katılaşma süreci hızlı ya da yavaş gerçekleşebilir. Bu nedenle farklı gök cisimleri şu anda farklı gelişim aşamalarındadır. Bu yıldızlardan bazıları beyaz veya mavimsi bir ışıkla parlar ve gelişimin en erken aşamasındadır, daha da gelişmiş olan diğerleri sarımsıdır ve Güneşimiz de bunlardan biridir. Son olarak, en çok soğumuş ve sönmekte olan yıldızlar kırmızı bir ışıkla parlar. Soğumanın bir başka aşaması da artık kendi ışığıyla parlayamayan gezegenler tarafından temsil edilir. Dünyamız da bunlardan biridir. Böylece, farklı gök cisimlerinin incelenmesi bize kendi gezegenimizin soğumasının farklı aşamaları hakkında bir fikir verir.

Bu çalışma, Kirchhoff’un spektral analiz yöntemi olarak adlandırılan yöntemi geliştirmesinden bu yana büyük ilerlemeler kaydetmiştir. Yöntemin özü aşağıdaki gibidir. Bir beyaz ışık ışını cam bir prizmadan geçirilirse, bileşen parçalarına ayrılır ve gökkuşağının tüm renklerinden oluşan bir şerit (spektrum) ortaya çıkar. Deneylerimizde ışık kaynağı olarak Güneş’i (bir panjurdaki açıklıktan geçen gün ışığı) veya bir elektrik ışığını ya da beyaz ısıya kadar ısıtılmış herhangi bir katı veya sıvı cismi kullanırsak, bir rengin yavaş yavaş diğerine karıştığı gökkuşağı gibi sürekli bir şerit elde ederiz. Akkor halindeki gazlardan gelen ışığın prizmadan geçirilmesiyle farklı bir görüntü elde edilir. Bu durumda spektrum sürekli değil, belirli bir renkle renklendirilmiş ve birbirlerinden siyah boşluklarla ayrılmış ayrı çizgilerden oluşacaktır. Bu bağlamda, her elementin spektrumda kendine özgü, tamamen karakteristik bant dağılımına sahip olması özellikle ilginçtir. Böylece, eğer elimizde bir element karışımından oluşan akkor bir gaz varsa, spektrumu inceleyerek içinde hangi elementlerin bulunduğunu bulabiliriz. Dolayısıyla karışımı bu şekilde analiz etmek mümkündür.

Bu spektral analiz yöntemi o kadar kullanışlı ve doğrudur ki, Dünya’daki birçok maddenin incelenmesinde ve ayırt edilmesinde geniş bir uygulama alanı bulmuştur, ancak en önemli kullanımı kesinlikle gök cisimlerinin kimyasal bileşimini incelemek için bir yöntem olarak astronomide olmuştur.

Evrenin en uzak ucundan sayısız gök cismi ışıklarını Dünya’ya gönderir. Bu ışığı bir spektroskopla inceleyerek, söz konusu yıldızın akkor halindeki gaz zarfında hangi elementlerin bulunduğunu kesin olarak belirleyebiliriz.

Güneş’in gaz halindeki zarfının spektral analizi ile özellikle ilginç bilgiler elde edilir. Güneş, daha önce de söylediğimiz gibi, sarı yıldızlardan biridir. Merkezinde, spektrumu sürekli, gökkuşağı renkli bir şerit şeklini alan devasa, kırmızı-sıcak bir sıvı çekirdek vardır. Bu çekirdeğin her tarafı akkor halindeki gazdan oluşan bir zarfla, yani atmosferle çevrilidir. Bu atmosferin en alt katmanlarında yapılan spektroskopik çalışmalar, atmosferin ağır metallerin akkor buharlarından oluştuğunu göstermiştir. Spektroskop burada demir, nikel, kobalt, kalsiyum ve manganezin varlığını ortaya çıkarmıştır ve Roland burada karbon bulmayı bile başarmıştır. Biraz daha yukarıda, Güneş’in merkezinden daha uzakta, daha hafif alkali metallerin, potasyum ve sodyum buharlarının varlığını göstermenin kolay olduğu bir atmosfer tabakası vardır. Daha da yükseklerde helyum baskındır: bu element ilk kez Güneş’te keşfedilmiştir..Helyum çok hafif bir gazdır. Dünya üzerinde bilinen tüm maddeler arasında hidrojen daha hafif olan tek maddedir.

Hidrojen de güneş atmosferinde bulunur. Helyumun hemen üzerinde yer alır. Son olarak, hidrojenin üzerinde, daha da hafif bir gaz olması gereken ve henüz Dünya’da bulunmayan koroniden oluşan bir tabaka vardır. Böylece, gaz kütlelerindeki elementlerin katmanlar halinde dizilişi hakkında ileri sürdüğümüz ve tamamen teorik düşüncelere dayanan fikir, Güneş atmosferindeki elementlerin dizilişine ilişkin gözlemlerle tamamen doğrulanmıştır.

Bir zamanlar Dünya da Güneş’le aynı gelişim aşamasından, yani sarı bir yıldız olma aşamasından geçiyordu. Daha sonra, ısısını yavaş yavaş gezegenler arası soğuk uzaya doğru yaydıkça, giderek soğudu. Sarı bir yıldızdan kırmızı bir yıldıza dönüştü, ışığı gittikçe sönükleşti ve sonunda tamamen söndü. Dünya karanlık bir gezegen haline geldi.**

Bu değişimler sırasında, şimdi canlı organizmaların bileşimine giren karbon ve diğer elementlere ne oluyordu?

Dünya’nın sarı bir yıldız olduğu dönemde karbonun kısmen atmosferin en alt katmanında akkor buharlar halinde, kısmen de sıcak, sıvı, merkezi çekirdekte erimiş halde bulunduğunu gördük. Her iki yerde de başta demir olmak üzere ağır metallerle karışmıştı. O dönemde Dünya’da hakim olan sıcaklık, herhangi bir kimyasal bileşiğin oluşması için hala çok yüksekti. Elementler birbirleriyle karışarak serbest kaldılar ve birbirleriyle birleşmediler.

Ancak Dünya yavaş yavaş soğumuş ve birbirleriyle karışan serbest elementler arasında birleşmenin gerçekleştiği zaman kesinlikle gelmiş olmalıdır. Kırmızı yıldızlar üzerinde yapılan spektroskopik çalışmalar bizi bunun ilk önce gerçekleşmiş olması gerektiği sonucuna götürmektedir.

Dünya sarı bir yıldız olma aşamasından kırmızı bir yıldız olma aşamasına geçtiğinde.

Dünya’da var olan ilk bileşikler yüksek sıcaklıklara karşı son derece kararlı olmalıdır, çünkü sadece bu tür bileşikler o zamanki sıcaklıkta uzun süre var olabilirdi. Karbonun şu anda bilinen en termostabil bileşikleri, “karbürler” olarak bilinen ağır metallerle olan bileşikleridir. Bu bileşik sınıfının yaygın olarak bilinen temsilcisi demir karbürdür.

Dünya’nın varoluş dönemini ele aldığımızda, karbon buharı, gördüğümüz gibi, metallerin buharlarıyla karışmıştır. Bu nedenle, karbürlerin Dünya’da ortaya çıkan ilk bileşikler olduğunu varsaymak için iyi bir neden vardır. Bu dönemde başka bileşiklerin varlığı, sadece sıcaklık nedeniyle düşünülemezdi.

Ancak Dünya ısısının bir kısmını dağıttıktan ve daha da soğuduktan sonra başka bileşiklerin oluşma olasılığı ortaya çıkmış ve bunlar merkezi çekirdeği yavaş yavaş az ya da çok kalın bir zarfla kaplayarak oluşmaya başlamışlardır. Daha sonra kaya oluşumlarını meydana getiren maddelerden oluşan bu zarf, böylece altlarında yatan karbürleri o zamanki atmosferden ayırdı. Bununla birlikte, zarf çok kararlı değildi ve birçok yerde iç malzemenin Dünya yüzeyine püskürmesi gerekiyordu. Elbette aynı zamanda Dünya da giderek soğuyordu. Merkezi çekirdek küçülürken, dış katmanları katı bir zarf oluşturuyordu. Bu sonuncusu, alttaki malzemenin büzülmesini takip edemedi ve bu da kıvrımlara ve çatlaklara yol açtı; bu çatlaklardan kızgın metal karbürler aktı ve Dünya yüzeyine püskürdü.

Bu tür fenomenler, elbette çok daha küçük ölçekte olsa da, şimdi bile görülebilir. Volkanların patlaması ve dağların oluşum süreçleri jeologlar tarafından, verdiğimiz aynı nedenlerle, yani Dünya’nın halen devam etmekte olan büzülmesiyle açıklanmaktadır. Şu anda oluşan çatlakların nispeten çok derin olmadığı ve yanardağlardan püsküren lavların merkezi çekirdeğin çok üzerindeki bir katmandan geldiği doğrudur, ancak başka türlü olamazdı, çünkü Dünya’nın kabuğu ilk zarfın oluşumundan bu yana kalınlık olarak kat kat artmıştır. Dünya’nın varoluşunun farklı dönemlerinde ortaya çıkan volkanlar ve lav kütleleri üzerinde yapılan çalışmalar, en eski volkanların püskürdükleri ürünleri Dünya’nın en derin katmanlarından elde ettiklerini göstermektedir.

Böylece, ele aldığımız Dünya’nın var olduğu dönemde, sönmek üzere olan kırmızı bir yıldızken, daha önce derinliklerinde gizlenmiş olan demir ve diğer metallerin karbür kütleleri, kabuğunda oluşan çatlaklardan yüzeye çıkıyordu. Burada, yüzeyde, bugünkünden birçok açıdan farklı olan o zamanın atmosferiyle karşılaştılar. İçinde özellikle bol miktarda su buharı vardı. Şu anda yeryüzünde bulunan tüm deniz ve okyanuslardaki su, o zamanlar atmosferde aşırı ısıtılmış buhar şeklinde bulunuyordu. Yüzeye doğru akan karbürler bu buharla karşılaştı.

Metallerin karbürlerini aşırı ısıtılmış buharla işlediğimizde hidrokarbon olarak bilinen, yani karbon ve hidrojenden oluşan bileşikler elde ederiz. Bu bileşikler de karbürler ile buhar Dünya yüzeyinde karşılaştığında ortaya çıkmış olmalıdır. Elbette bazı havanın oksijeni tarafından oksitlenerek hemen yanmış olmalıdır. Ancak, o zamanki koşullar altında bu yanma tam olmaktan uzak olmalıdır. Hidrokarbonların sadece belirli bir kısmı (ve nispeten küçük bir kısmı) tamamen oksitlenmiş, karbonik asit ve suya dönüşmüştür. Eksik oksidasyon nedeniyle diğer bir kısmı karbon monoksit ve hidrokarbonların oksijen türevlerine yol açarken, son olarak hidrokarbonların belirli bir kısmı oksidasyondan tamamen kaçmış ve herhangi bir değişikliğe uğramadan atmosferin üst, daha soğuk katmanlarına verilmiştir. Dünya soğudukça, karbürler ve su buharı arasındaki etkileşimin gerçekleştiği sıcaklık düşmüş ve daha az karbonik asit ve daha fazla oksitlenmemiş hidrokarbon oluşmuştur.

Dolayısıyla, yukarıda ortaya konan teorik düşünceler bizi, Dünya’nın varoluşunun belirli bir döneminde atmosferinde hidrojen ve oksijen ile karbon bileşiklerinin oluştuğu inancına götürmektedir. Doğal çevremizde bu fikri destekleyen olgular olup olmadığına bakalım.

Tartışılan dönem, Dünya’nın bir kızıl yıldız olma aşamasından geçtiği dönem olduğu için, öncelikle bu yıldızlar hakkında bildiklerimizi ele almak oldukça yerinde olacaktır. Sönmek üzere olan en koyu kırmızı yıldızlar üzerinde astronom Vogel tarafından yürütülen spektroskopik çalışmalar, onu bu yıldızların atmosferlerinin hidrokarbon içerdiği sonucuna götürmüştür. Bu gerçek kısa süre sonra başka çalışanlar tarafından da doğrulandı.

Hidrokarbon çizgileri, zaman zaman gezegenler arası uzaydan güneş sistemimize geçen gök cisimleri olan kuyruklu yıldızların spektrumlarında da bulunmuştur. Ayrıca, çeşitli bilim insanlarının çalışmaları sayesinde, siyanürün^ (bir karbon ve nitrojen bileşiği) ve karbon monoksit, kuyruklu yıldızların kuyruklarını oluşturan gazlarda bulunur.

Kuyruklu yıldızlar köken olarak bir başka gök cismi sınıfı olan meteoritlerle ilişkilidir. Bunları daha önceki bir bölümde ele almıştık. Göktaşları özellikle ilginçtir, çünkü düşerken bazıları gökten kızgın taşlar şeklinde az ya da çok zarar görmemiş bir halde dünyamızın yüzeyine ulaşır. Böylece doğrudan kimyasal incelemeye açıktırlar. Bunlar, deyim yerindeyse, yıldızlararası uzayın sınırsız bölgesinden bize ulaşan madde yığınlarıdır. Meteoritlerin analizi ve bileşimlerinin incelenmesi bize yıldızların yapıldığı bazı malzemeler hakkında doğrudan bilgi edinme fırsatı verir. 

Meteoritlerin çoğu, kısmen karbonla birleşmiş ve bazen de elmas tozu şeklinde düşen bazı yıldızlardan izole edilebilecek kadar çok miktarda karbon içeren doğal demirden oluşmaktadır. Meteoritlerin bu bileşimi, karbonun gök cisimlerinde metallerle karışımlar ya da kimyasal bileşikler halinde bulunduğu görüşünün doğruluğunu bir kez daha teyit etmektedir.Ancak meteoritlerde başka karbon bileşikleri de bulunmuştur. Bilim insanları, meteoritlerden alınan örneklerin elektrik kıvılcımıyla yanmasını sağlayarak, hidrokarbon çizgilerinin spektrumlarında kesinlikle mevcut olduğunu göstermeyi başardılar. Hatta bazı meteoritlerden önemli miktarda hidrokarbon izole etmek ve bunların doğasını kimyasal çalışmalarla belirlemek mümkün olmuştur.

Böylece, bir dizi gök cisminde hidrokarbonların varlığını şüpheye yer bırakmayacak şekilde kanıtlayabiliyoruz. Bu gerçek, daha önce vardığımız sonuçlara tam destek vermektedir. Dünya’nın yaşamında öyle bir zaman geldi ki, metalle birleşiminden kurtulan ve hidrojenle birleşen karbon bir dizi hidrokarbon oluşturdu. Bunlar Dünya’daki ilk “organik” bileşiklerdi.

Bu bileşiklerin bileşimine sadece iki element, karbon ve hidrojen girmesine rağmen, bu elementler çok çeşitli kombinasyonlarda bir araya gelebilir ve çok çeşitli hidrokarbonlar ortaya çıkarabilir. Organik kimyacılar artık bu tür bileşiklerin çok büyük bir kısmını listeleyebilmektedir.

Hidrokarbonların özellikleri ayrıntılı olarak incelendiğinden, bu bileŞiklerin ortaya çıktığı dönemde Dünya’da hüküm süren koŞulların incelenmesi, gerçekte hangi hidrokarbonların oluŞtuğuna dair bazı önerilerin ortaya atılmasını mümkün kılmaktadır. Ayrıntılara girmeden sadece, her Şeyin ilk oluŞanların “doymamıŞ” (serbest radikal) hidrokarbonlar, yani tartıŞtığımız sınıfın en kararsız üyeleri, çok büyük kimyasal enerji depolarına ve büyük potansiyellere sahip, hem birbirleriyle hem de diğer elementlerle çok kolay birleŞen bileŞikler olduğu görüŞüne iŞaret ettiğini söyleyebiliriz.

Eğer bu bileşikler oluştukları sırada oksidasyondan kaçınabildilerse, Dünya’nın sıcak ve ıslak atmosferinde kaldıkları süre boyunca kesinlikle oksijenle birleşmiş ve çeşitli oranlarda karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan çok çeşitli maddelere (alkoller, aldehitler, ketonlar ve organik asitler) yol açmış olmalıdırlar.

Dolayısıyla, yukarıda ortaya koyduğumuz tüm düşünceler ve olgular bizi, karbonun tamamı olmasa bile, en azından büyük bir kısmının ilk olarak Dünya yüzeyinde, sanıldığı gibi kimyasal olarak inert karbondioksit formunda değil, daha fazla dönüşüme uğrayabilecek kararsız organik bileşikler formunda ortaya çıktığına ikna etmektedir.

Bu bileşikleri bir süreliğine bırakalım ve Dünya’nın tartıştığımız varoluş döneminde, canlıların bileşimine giren dördüncü elemente, yani nitrojene ne olduğuna bir göz atalım. Yüksek sıcaklıklarda nitrojen oksijenle bileşikler oluşturabilir (nitrik asidin teknik üretimi buna bağlıdır). Bu nedenle, söz konusu iki elementin karıştığı Dünya atmosferinde bu bileşiklerin ortaya çıkmasını beklemekte haklıyız. Bununla birlikte, nitrojen oksitleri biraz kararsızdır. Yaklaşık 1.000º C sıcaklıkta bu bileşikler parçalanır ve serbest azot açığa çıkar. Beyaz ısı koşulları altında endüstriyel olarak elde edilen metallerle nitrojen bileşikleri çok daha kararlıdır. Bu tür bileşikler, azot ve hafif metallerin akkor halindeki buharları arasındaki etkileşim sonucu Dünya atmosferinde de oluşmuş olmalıdır. Daha sonra, karbürlere benzer nitelikteki bu azotlu metal bileşikleri, aşırı ısıtılmış buharın etkisine maruz kalmış ve azot ve hidrojenin bir bileşiği olan amonyağı^ oluşturmuştur. Amonyak, öncelikle çok uzak bir yerde de oluşmuş olabilir.

Atmosferin üst katmanlarında hidrojen ve nitrojenin yoğunlaşmasıyla Dünya’nın varoluşunun erken evrelerinde ortaya çıkmıştır.

Ayrıca, azot ve karbon bileşiklerinin oluşma olasılığını da göz ardı edemeyiz. Bu durumda elde edilen malzeme, kuyrukluyıldızların spektrumlarını tartışırken daha önce tanıştığımız bir madde olan siyan olacaktır. Bu gök cisimlerini çevreleyen gazlardaki varlığı, Dünya’da da oluşmuş olabileceği ihtimalini doğrulamaktadır. Dolayısıyla, Dünya’nın varlığının belli bir dönemindeki atmosferi, amonyak ve camgöbeği şeklindeki azot bileşiklerinin yanı sıra hidrokarbonların oksijen türevlerini de içermiş olmalıdır.

Bizim bakış açımıza göre camgöbeği organik maddelerin daha sonraki dönüşümlerinde önemli bir rol oynamamış olsa da, bizim için başka bir açıdan ilginç olduğu için bundan bahsediyoruz. Ünlü Alman fizyolog Pflüger tarafından ortaya atılan yaşamın kökenine ilişkin son derece geniş kapsamlı ve iyi düşünülmüş teorinin başlangıç noktasını oluşturmaktadır. Burada özetlemeye çalışacağız. Pflüger, tavuk yumurtasının beyazında bulduğumuz gibi ölü protein ile canlı materyal olan protoplazmanın yapıldığı canlı protein arasında temel bir fark olduğunu söyler. Bu, canlı protein parçacıklarında siyan gruplarının varlığından oluşur. Ancak camgöbeği yalnızca kırmızı ısıda, azot içeren bileşikler akkor halindeki karbonla tepkimeye girdiğinde oluşur. “Bu nedenle hiçbir şey, Dünya’nın bir bütün olarak ya da kısmen kızgın ya da beyaz-sıcak durumda olduğu zamanlarda camgöbeği bileşiklerinin oluşma olasılığından daha açık olamaz”. Ancak o zaman “yaşamın başlangıcının içinde bulunduğu bileşik” olan camgöbeğinin oluşması mümkün olmuştur. “Bu nedenle yaşam ateşten doğar ve temeli dünyanın hala beyaz-sıcak, akkor bir küre olduğu zamana dayanır”.

Pflüger ayrıca Dünya’nın soğumasının gerçekleştiği zamanın ölçülemez uzunluğuna da atıfta bulunmaktadır. “Bu nedenle siyan ve diğer organik bileşikler, dönüşüme ve polimer oluşumuna olan büyük eğilimlerini şımartmak için yeterli zamana ve fırsata sahipti”.***

En son çalışmalar, Pflüger’in siyanın oynadığı baskın role ilişkin fikirlerini doğrulamamaktadır. “Canlı proteinlerde” camgöbeği gruplarının oluşumu artık ciddi şüphe altındadır ve hatta “canlı protein” kavramının kendisi bile oldukça güncelliğini yitirmiştir. Protein protoplazmayı oluşturmaz, sadece kimyasal ve fiziksel olarak karmaşık olan bu oluşuma bileşen bir parça olarak girer. Pflüger’in tanımladığı gibi “kendi kendini dönüştüren protein” kesinlikle mevcut değildir. Protoplazmanın kendi kendini dönüştürme yeteneği, yalnızca oluştuğu kimyasal maddelerde değil, aynı zamanda fiziksel yapısında veya organizasyonunda da mevcuttur.

Bununla birlikte, Pflüger’in teorisi bugüne kadar önemini korumuştur. “Yaşam ateşten doğmuştur” şeklindeki temel önerme sarsılmadan kalmıştır. Yalnızca ateşte, yalnızca akkor halindeki ısıda, daha sonra yaşamı doğuran maddeler oluşmuş olabilir. Bunun siyanür mü yoksa hidrokarbonlar mı olduğu son tahlilde çok önemli değildir.

Önemli olan, bu maddelerin kendilerine daha fazla gelişme ve karmaşıklıklarını arttırma imkanı veren muazzam bir kimyasal enerji rezervine sahip olmalarıdır. Bu maddeler, Dünya’nın yıldızlararası uzayın soğuk bölgesine cömertçe ve savurganca saçtığı ateşin, ısının, enerjinin parçacıklarını kendi içlerinde saklı tutmaktadırlar. Bu gizli ateş, bu enerji, gelecek olan yaşamın temelini oluşturmuştur.

Organik Maddeden Canlı Varlığa

Son bölümde, Dünya’nın yavaş yavaş soğuyup kızıl bir yıldız olmaktan çıkıp karanlık bir gezegen haline geldiği dönemdeki tartışmamızı bırakmıştık. Sonunda Dünya’nın yüzey katmanlarının sıcaklığının 100º C’ye düştüğü zaman geldi. Suyun sıvı damlalar şeklinde var olması mümkün hale geldi. Nemli atmosferden Dünya’nın yüzeyine sürekli yağmurlar yağmaya başladı. Bu yağmurlar yeryüzünü sular altında bıraktı ve orijinal kaynayan okyanus şeklinde bir su örtüsü oluşturdu.

Şimdiye kadar atmosferde kalmış olan ilk organik maddeler artık suda çözünmüş ve onunla birlikte yere düşmüştü. Neydi bu maddeler?

Son bölümün sonunda ana özelliklerine zaten değinmiştik. Bunlar büyük bir kimyasal enerji deposuna ve büyük kimyasal potansiyele sahip maddelerdi. Henüz karasal atmosferdeyken birbirleriyle birleşerek çok karmaşık bileşiklere yol açmaya başlamışlardı. Ayrıca, oksijen ve amonyakla birleşerek hidrokarbonların hidroksi ve amino türevlerini (yani hidrokarbonların sırasıyla oksijen ve nitrojenle bileşiklerini) verdiler.

Bu maddeler atmosferden ilkel okyanusa düştüklerinde birbirleriyle etkileşime girmeyi bırakmadılar. Suda yüzen organik maddelerin tek tek bileşenleri birbirleriyle karşılaştı ve birleşti. Böylece daha büyük ve daha karmaşık parçacıklar oluştu.

Kimya laboratuarlarımızda çalışarak Dünya’daki organik maddelerin bu birleşme (polimerizasyon) sürecinin oldukça doğru bir resmini kendimiz için kolayca oluşturabiliriz. Aslında, ele aldığımız Dünya’nın gelişim aşamasında organik maddelerin içinde bulunduğu koşullar, günümüz laboratuarlarında nispeten kolaylıkla elde edilebilir. Eğer hidrokarbon radikalleri gibi maddeleri yukarıda açıklanan koşullara tabi tutar ve kendi hallerine bırakırsak, yukarıda belirtilen tüm reaksiyon zincirinin gerçekleştiğini görürüz. Hidrokarbon radikalleri, su ve havadaki oksijen pahasına oksitlenerek çok çeşitli türevler (alkoller, aldehitler, asitler, vs.) verecektir. Bu süreç özellikle yüksek sıcaklıklarda ve demir ve diğer metallerin varlığında hızlı bir şekilde gerçekleşir.

Oksitlenmiş hidrokarbonlar birbirleriyle kolayca birleşerek daha karmaşık bileşikler oluştururlar. Bu maddelerin birçoğu amonyakla da birleşebilir ve çok çeşitli azot türevlerinin gelişmesine yol açabilir.

Organik maddelerin agregasyon sürecinin genellikle oldukça yavaş gerçekleştiği doğrudur. Ancak bu çok önemli değildir. İster birkaç ay ister birkaç yıl sürsün, bunların sonucunda yine de şunları elde ederiz süreçleri, çok karmaşık bir yapıya sahip çeşitli maddelerin bir karışımı.

Bu karışımlarda, diğerlerinin yanı sıra, karbonhidrat niteliğinde bileşikler bile bulabiliriz^ ve proteinler. Bu iki bileşik türü de canlı materyalin yapısında önemli bir rol oynar. Bunları istisnasız tüm hayvanlarda ve bitkilerde buluruz. Diğer ve daha karmaşık maddelerle birlikte, yaşamın temelini oluştururlar.

Elbette, yapay olarak ürettiğimiz maddeler tam olarak canlı organizmalardan izole edilebilen maddeler değildir. Ancak, eğer ifade edebilirsek, bu bileşiklerle akrabadırlar. Temel bileşim, parçacıkların yapısı ve kimyasal özellikler birinde diğeriyle hemen hemen aynıdır. Aradaki fark sadece ayrıntıdadır.

Yukarıda açıklanan yöntemle elde edilen maddeler iyi bir besin malzemesi olarak kullanılabilir. Bakteriler ve küfler gibi mikro organizmalar için özellikle besleyicidirler. Bu gerçek özellikle önemlidir ve buna biraz daha zaman ayıracağız.

Uzak geçmişte yaşamın kendiliğinden oluşma ihtimaline karşı getirilen temel itirazlardan biri genel hatlarıyla şu şekilde ifade edilmiştir:

“Kendiliğinden oluşum teorisine karşı çıkanlardan biri olan W.Preyer şöyle demektedir: “Eğer Dünya’nın gelişimi sırasında bir zamanda canlı materyalin cansız materyalden birincil oluşum yoluyla ortaya çıktığını varsayarsak, bunun hala mümkün olduğunu varsaymalıyız. Bununla birlikte, bunun nasıl yapılacağını bulmaya yönelik sayısız girişimin başarısızlığa uğraması, bunun en yüksek derecede olası olmadığını göstermiştir. Öte yandan, yaşamın ilk ortaya çıkışını inceleyenler, bunun yalnızca uzak geçmişte bir zamanda mümkün olduğunu, ancak şimdi gerçekleşemeyeceğini varsayarlarsa; bu da olası değildir, çünkü yaşamı sürdürmek için gerekli koşullar şu anda mevcuttur ve aslında canlı materyalin inorganik maddelerden kaynaklandığı varsayılan zamanda da mevcut olmalıdır, aksi takdirde ilk kökenin ürünü uzun süre canlı kalamazdı. Bu nedenle, birincil üretimin imkansız olduğu günümüzde neyin eksik olduğunu tam olarak görmek zordur”.

Son bölümde, şu anda her şeyden önce eksik olan şeyin, yaşamın gelişebileceği tek şey olan ve kendileri de ancak son derece yüksek sıcaklıklarda oluşabilen, çok fazla kimyasal enerji içeren maddeler olduğunu görmüştük. Bununla birlikte, bu tür maddeler şu anda Dünya’nın bir yerinde oluşmuş olsalar bile, gelişimlerinde fazla ilerleyemezler. Bu gelişimin belli bir aşamasında birbiri ardına yenileceklerdir. Toprağımızda, suyumuzda ve havamızda yaşayan ve her yerde bulunan bakteriler tarafından yok edilirler.

Organik maddelerin ilk ortaya çıktığı, bizim de inandığımız gibi Dünya’nın çorak ve steril olduğu, Dünya’nın varoluşunun o uzak döneminde durum farklıydı. Üzerinde ne bakteri ne de başka bir mikro-organizma vardı ve organik maddeler tamamen özgürdü.

Elbette bu dönüşümlerin ne olduğunu ve bunlardan ne tür maddelerin ortaya çıktığını söylemek zordur. Kesin olan tek şey, bu dönüşümlerin esas olarak malzemenin bir araya toplanmasına ve giderek daha karmaşık ve daha büyük ve daha büyük parçacıkların oluşumuna yönelik olduğudur.

Bununla birlikte, önceki bölümlerden birinde büyük ve karmaşık parçacıklara sahip maddelerin suda kolloidal çözeltiler oluşturma eğiliminde olduğunu gördük. Organik maddelerin bu tür kolloidal çözeltileri er ya da geç Dünya’nın sulu örtüsünde ortaya çıkmış olmalı ve bir kez ortaya çıktıktan sonra, molekülleri zaman geçtikçe daha karmaşık ve daha büyük hale gelerek var olmaya devam etmişlerdir.

Ancak kolloidal çözelti durumu sabit değildir. Çeşitli, bazen de son derece hafif nedenlerle, çözünmüş maddeler kolloidal çözeltiden çökelti, koagula veya jel şeklinde çıkar. Yer kürenin var olduğu yüzlerce hatta binlerce yıl boyunca, bir yerlerde kolloidal bir çözeltide jel oluşumuna yol açacak koşulların “tesadüfen” ortaya çıkmadığını varsaymak imkansızdır, inanılmazdır. Kendilerine yol açan okyanusun sınırsız sulu boşluklarında serbestçe yüzen organik maddelerin bir araya gelerek oluşturduğu bu tür oluşumlar, Dünya’nın varoluşunun bir döneminde kesinlikle meydana gelmiş olmalıdır.

Jelin çökeldiği ya da ilk pıhtının oluştuğu an, yaşamın kendiliğinden oluşması sürecinde son derece önemli bir aşamaya işaret eder. Bu anda, daha önce yapısız olan materyal ilk kez bir yapı kazanmış ve organik bileşiklerin organik bir bedene dönüşümü gerçekleşmiştir. Sadece bu da değil, aynı zamanda beden bir birey haline geldi. Bundan önce dünyanın geri kalanıyla ayrılmaz bir şekilde kaynaşmış, onun içinde erimişti. Ancak şimdi, hala çok kusurlu olsa da, kendisini bu dünyadan ayırmış ve kendisini çevreleyen ortamdan ayrı bir yere koymuştur.

Bazı çekincelerimiz olsa da, Dünya’da ortaya çıkan ilk organik balçık parçasını bile ilk organizma olarak kabul edebiliriz. Aslında şu anda yaşamın karakteristiği olarak gördüğümüz özelliklerin çoğuna sahip olmalıydı. Organik maddelerden oluşuyordu, tamamen kendine özgü olan kesin ve karmaşık bir yapısı vardı. Daha ileri dönüşümler geçirmesini sağlayan önemli bir kimyasal enerji deposuna sahipti. Son olarak, kelimenin tam anlamıyla metabolize olamasa bile, kesinlikle kendini besleme, çevresindeki maddeleri emme ve özümseme yeteneğine sahip olmalıydı, çünkü bu her organik jelde mevcuttur.

Bu ilk organizmanın daha sonraki gelişiminin nasıl olduğunu kesin olarak söylemek zordur, ancak yine de bu gelişimin genel yönünü belirlemek oldukça mümkündür. Dünya’nın köşelerinden birinde, okyanusun çalkantılı dalgaları arasında, ya aynı anda ya da birbiri ardına iki jel parçasının oluştuğunu varsayalım. Aynı çözeltiden ayrılmış olsalar bile birbirlerine tam olarak benzemeleri mümkün değildir. Şu ya da bu şekilde farklılık göstermiş olmalılar, çünkü Dünya’da mutlak özdeşlik yoktur. Her iki parça da sadece su olmayan bir şeyin içinde oluşmuş ve yüzüyordu. Tabiri caizse, bir besin karışımına, aralarında çeşitli organik bileşiklerin de bulunduğu farklı maddelerin çok zayıf da olsa bir çözeltisine daldırılmışlardı. Ve bu balçık parçalarının her biri bu maddeleri emdi. onu çevreleyen ortamdan. Her biri bu maddeler pahasına büyüdü, ancak her bir parça diğerinden farklı bir yapıya sahip olduğu için çevreden gelen maddeleri farklı oranlarda özümsediler, biri daha hızlı, diğeri daha yavaş. Fiziko-kimyasal organizasyonu, çevreden gelen yabancı maddelerin özümsenmesi sürecini daha hızlı gerçekleştirmeyi mümkün kılan, aynı zamanda daha zayıf, daha az iyi organize olmuş yoldaşından daha hızlı büyüdü. Ne kadar çok büyürse ve yüzeyi ne kadar genişlerse, büyüme hızındaki bu fark da o kadar genişlemiştir.

Bu durum devam ettikçe, parçanın kırılarak ya da daha büyük veya daha küçük parçalara ayrılarak bütünlüğünü kaybetme tehlikesi de artmıştır. Bu, dalgaların kırılması ya da sörf gibi tamamen mekanik nedenlerle farklı parçalara oldukça farklı şekillerde olmuş olmalı ya da yüzey geriliminden kaynaklanmış olabilir. Yine de, öyle ya da böyle, er ya da geç gerçekleşmiş olmalıdır. Jel parçası sürekli bir kütle olarak sonsuza kadar büyümeye devam edemezdi. Parçalanmış ve yeni parçalara, yeni “ilkel organizmalara” yol açmış olmalıdır. Bu sonuncular onun vücudunun inşa edilmiş parçalarıydı ve bu nedenle yapılarını, oluştukları jelden miras almışlardı.

Ancak bu yapı değişmez ya da sabit bir şey değildi. Doğal olarak bir dereceye kadar jelin kimyasal bileşimine bağlıydı, ancak bu sürekli değişiyordu. Dış ortamdan sürekli olarak yeni maddeler giriyor, bünyesine sürekli olarak yeni bileşikler dahil oluyor ve fiziksel ve kimyasal yapısı sürekli olarak değişiyordu.

Orijinal jelin parçalanmasıyla oluşan parçalar elbette başlangıçta birbirlerine benziyordu, ancak bölünmeden sonra her biri kendi yolunu izledi. Her biri bağımsız olarak büyümeye başladı ve her birinin yapısı kendine özgü değişiklikler geçirmeye başladı. Bu da kısa bir süre sonra bile kardeş parçaların yapılarının birbirlerinden farklı olması gerektiği anlamına geliyordu. Eski hikaye tekrarlanmış olmalı. Daha verimli bir şekilde inşa edilmiş olanlar daha hızlı büyümeye başlamış ve daha az verimli olanlar büyümelerinde geride kalmıştır.

Bu durum uzun yıllar boyunca tekrarlandı. Bir jelin yapısı, içinde meydana gelen tüm değişikliklerle birlikte, kökenlerini bu jelin parçalanmasına borçlu olan tüm bitler tarafından edinildi ve miras alındı. Yeni oluşan bitler daha da büyüdü, yapıları bir şekilde tekrar değişikliğe uğradı ve değişiklikler bir kez daha yavrularına aktarıldı.

Ancak, bu değişim süreci boyunca, daha iyi organize olmuş jel parçalarının seçimi her zaman devam ediyordu. Daha az iyi organize olmuş olanların daha verimli olanların yanında büyüyebildiği doğrudur, ancak kısa süre sonra büyümeleri durmuş olmalıdır. Herkese yetecek kadar çözünmüş besin maddesi olduğunda bile, lider rolü her zaman niteliksel olarak daha iyi organize olmuş varlıklar oynamıştır. Jellerin kütlesindeki büyüme geometrik bir ilerleme izlemiş ve bu nedenle nispeten küçük bir üstünlüğe sahip olan cisimler kısa sürede büyüme ve gelişme açısından daha az verimli yoldaşlarını geride bırakmıştır. Böylece, yavaş ama emin adımlarla, nesilden nesile, binlerce yıl boyunca, jellerin fiziko-kimyasal yapısında, esas olarak besin bileşiklerinin emilimi ve asimilasyonu için aygıtın verimliliğini artırmaya yönelik bir gelişme meydana geldi. Bu temelde, orijinal jelde bulunmayan bir dizi yeni özellik ortaya çıkmış olmalıdır; bunların arasında metabolize etme yeteneği de bulunmaktadır.

Günümüz organizmaları çevrelerinden emdikleri maddelerin bir kısmını vücutlarında yakarlar. Bu kaçınılmazdır, çünkü protoplazmalarının daha fazla büyümesi ve besin maddelerinin daha fazla özümsenmesi ancak bu yakma ile elde edilen enerji sayesinde gerçekleşebilir. Aynı şekilde, orijinal organizmalar da, içlerinde saklı olan enerjinin önemli bir kısmını tükettiklerinde, daha fazla büyüme ve gelişmeleri için ihtiyaç duydukları enerjiyi elde etmek üzere bir solunum ya da fermantasyon sürecine başvurmak zorunda kalmışlardır. Aralarından yalnızca, önceki dönüşümler sırasında, emdikleri besin maddelerinin bir kısmını az ya da çok hızlı bir şekilde yakmalarını ya da fermente etmelerini sağlayan bir aygıt geliştirmiş olanlar daha da büyüyüp gelişebilirdi. Diğerleri gelişimlerini durdurmuş olmalıdır.

Ancak, bu metabolizma gücünü geliştirmiş olan şanslı olanlar arasında şiddetli bir varoluş mücadelesi, ölümüne bir savaş ortaya çıktı. Çevredeki ortamdaki besleyici organik madde miktarı giderek azalıyordu. Bir kısmı zaten organizmalar tarafından emilmişti, bir kısmı ise parçalanıyor, solunum ya da fermantasyon sürecinde yakılıyordu. Sadece en karmaşık ve verimli olanlar büyüyüp gelişebiliyor, geri kalanların hepsi ya gelişmeyi durduruyor ya da yok oluyordu. Yaşam ilerledikçe, organizmalar için daha az besin maddesi mevcut oldu ve varoluş mücadelesi daha güçlü ve acı bir şekilde yürütüldü ve zayıf veya geri kalmış olan her şeyi reddeden ve yalnızca en verimli olanın yaşamasına izin veren “doğal seçilim” daha katı ve katı hale geldi.

Sonunda, şimdiye kadar orijinal canlıların tek besini olarak hizmet etmiş olan organik maddelerin tamamının ya da neredeyse tamamının ortadan kalktığı zaman geldi. Artık sadece kendilerini yeni yaşam koşullarına adapte edebilen organizmalar varlıklarını sürdürebilir ve uzatabilirdi. Bunun için önlerinde sadece iki yol vardı: ya eski beslenme yöntemlerini kullanmaya devam edecekler, beslenmeleri için gerekli organik maddeleri daha zayıf olan yoldaşlarını yiyerek elde edeceklerdi ya da yeni bir yöne dönüp kendi içlerinde, çok basit inorganik bileşiklerle beslenmelerini sağlayacak bir aygıt geliştirip yaratacaklardı.

Sadece bu yollardan birini izleyen canlılar kendilerini daha sonraki yaşam için koruyabilmişlerdir. Kendilerini daha da geliştirip mükemmelleştirdikten sonra, nihayetinde şu anda gözlemleyebildiğimiz tüm organizma biçimlerini ortaya çıkardılar.

Bu modern formları incelemeye, iç yapılarını araştırmaya ve beslenme araçlarını tanımaya yönelirsek, bu alanda sahip olduğumuz az sayıdaki olgunun yaşamın kökenine ilişkin hipotezle tam bir uyum içinde olduğunu görürüz. Modern organizmaların hücrelerinin iç yapısı her zaman değişmekte, daha verimli ve daha karmaşık hale gelmektedir. Çalışma yöntemlerimizin kusurlu olması nedeniyle bunu doğrudan gözlemleyemiyoruz ve bu yapı bize sabit, kesin ve nihai bir biçime bürünmüş bir şey olarak görünüyor. Aslında bu doğru değildir. Eğer yüksek ve alçak organizmaların hücrelerinin iç yapısını karşılaştırırsak, aralarında önemli bir fark buluruz. Bakterilerin ya da mavi yeŞil alglerin hücreleri, yüksek hayvanların ve bitkilerin hücrelerinden çok daha basit bir iç organizasyona sahiptir. Bunun nedeni, sistematik merdivenin en alt basamağında yer alan bu mikro-organizmaların, en eski organizma sınıflarının doğrudan torunları olmalarıdır. Durmuşlardır

Diğer tüm canlılar kendilerini sürekli olarak değiştirip geliştirerek daha karmaşık bir hücre yapısı biçimine ulaşırken, bu canlılar gelişimlerini sürdürmüş ve uzak atalarının yapısının tüm özelliklerini değiştirmeden korumuşlardır.

Dolayısıyla, modern organizmaların doğrudan incelenmesi bizi, hücrelerinde çok karmaşık bir iç organizasyona sahip olan bu formların, birbirini izleyen değişimler ve gelişmeler yoluyla daha basit formlardan ortaya çıktığına ikna etmektedir. Eğer durum böyleyse, bu nispeten basit formların da daha basit bir organizasyona sahip olan, hatta kolloidal bir jelinkine yaklaşan varlıklardan ortaya çıktığını inkar etmek için hiçbir nedenimiz yoktur. Şu anda yeryüzünde bu ilkel canlılardan hiçbir iz kalmadığı doğrudur, ancak bu onların hiçbir zaman var olmadıklarının kanıtı değildir. Unutulmamalıdır ki, Dünya’nın varoluşunun belli bir döneminde, daha iyi organize olmuş yoldaşları tarafından tamamen yok edilmiş olmalıdırlar.

Modern organizmalarımızın beslenme araçlarının incelenmesinden daha da ilginç kanıtlar elde ediyoruz. Organizmaların önemli bir kısmı -bakteriler, mantarlar ve hayvanlar- yalnızca organik maddelerle beslenebilmektedir. Günümüzün tüm sistematikçileri tarafından yeryüzündeki tüm canlıların atası olan organizma türlerinin temsilcileri olarak kabul edilen rizomastigina ve protomastigina gibi en az organize olmuş canlılar tarafından kullanılan beslenme yönteminin bu olduğuna dikkat çekilmelidir. Bu gerçek, organik maddeleri tüketme yönteminin en eski beslenme aracı olduğu fikrini tamamen desteklemektedir. Bağımsız, “ototrofik” beslenme gücü ancak daha sonra bir dizi iç dönüşüm ve fiziko-kimyasal yapılarındaki değişiklikler sonucunda gelişebilmiştir. Bununla birlikte, bir anda gelişemezdi. Modern alt ve üst organizmaların beslenme yöntemleri hakkındaki bilgilerimiz bizi, canlıların bağımsız beslenmenin ya da inorganik maddelerin en iyi biçimini elde etmeden önce pek çok değişim geçirdiği ve pek çok olasılığı denediği sonucuna götürmektedir. En alt organizmalar olan bakteriler arasında, yalnızca organik maddelerle beslenen formların yanı sıra, kendi içlerinde başka bir şekilde beslenmelerini sağlayan bir aygıt kurmuş olan başka formlar da buluruz. Burada, organizmaların yaşam için ihtiyaç duydukları enerjiyi kendilerini çevreleyen inorganik ortamdan çıkarmaya çalıştıkları inanılmaz çeşitlilikte beslenme biçimlerini gözlemleyebiliriz. Bunlardan biri bu enerjiyi suda çözünmüş hidrojen sülfürü sülfürik aside dönüştürerek elde eder. Aynı amaçla bir diğeri amonyağı nitröz ve nitrik asitlere dönüştürürken, bir üçüncüsü indirgenmiş demir tuzlarını oksitlenmiş olanlara dönüştürür. Hoşumuza gitsin ya da gitmesin, tüm bu çeşitli beslenme biçimlerinin, organizmaların çözünmüş organik maddelerin yokluğunda var olmalarını sağlayacak bir çıkış yolu bulmaya zorlanmaları nedeniyle geliştirildiği izlenimini ediniyoruz.

Ancak, bu bağımsız beslenme biçimlerinden hiçbiri organizmalar arasında yaygın olarak kullanılmamıştır. Yaşam için gerekli enerjiyi karasal kaynaklardan elde etmeye yönelik tüm bu yöntemlerin verimsiz olduğu görülmüştür. Çok daha verimli bir yöntem, Güneş’in Dünya’ya ışık ışınları şeklinde gönderdiği enerjinin emilmesi ve kullanılmasına dayanan bir yöntemdi. Havuzlarımızdaki tek hücreli küçük alglerden tropikal ormanlardaki devasa ağaçlara kadar günümüzün tüm yeşil bitkileri tam da bu beslenme yöntemini kullanmaktadır. Bu organizmalar, yeşil pigment klorofilin önemli bir rol oynadığı çok karmaşık bir aygıt sayesinde, Güneş ışınlarının enerjisini ve onun yardımıyla havadaki bol miktarda karbondioksiti parçalarlar. Bu parçalanma sonucunda bitkiler karbondioksitteki karbonu kullanarak yeni organik maddeler üretme olanağına kavuşurlar ve bu da onlar için besin görevi görür. Tanımlanan beslenme biçimi çok etkilidir ama aynı zamanda çok karmaşıktır. Bunun için gerekli olan son derece karmaşık fiziko-kimyasal aygıtın ancak canlı hücrenin uzun bir dizi dönüşüm ve değişiminin sonucu olarak yaratılmış olabileceğinden kuşku duyulamaz. Bu nedenle bunu beslenmenin en son ve en yeni şekli olarak görmeliyiz.

Bununla yaşamın kökeni hakkındaki tartışmamızı sonlandırıyoruz. Zihnimizde, ilk nebulanın akkor halindeki karbon atomlarından günümüzün canlılarına uzanan uzun bir yolu takip ettik. Fikirlerimizi her zaman bilimsel olarak kanıtlanmış gerçeklere dayandırırken yaşamın kökenini açıklamanın nasıl mümkün olduğunu gördük. Elbette burada verilen açıklama, mümkün olanlardan yalnızca bir tanesidir. Tartışılan sürecin başka bir şekilde değil de sadece bu şekilde gerçekleştiğini tam bir kesinlikle savunmamızı sağlayacak çok az olguya sahibiz. Kolloidal jellerin yapısı hakkında hala çok çok az şey biliyoruz ve protoplazmanın fizikokimyasal yapısı hakkında daha da az şey biliyoruz. Ancak bu cehaletimiz kesinlikle sadece geçici. Bugün bilmediğimiz şeyleri yarın öğreneceğiz. Bütün bir biyologlar ordusu canlı maddenin yapısı ve organizasyonu üzerinde çalışırken, daha az sayıda olmayan fizikçi ve kimyacılar her gün bize ölü şeylerin yeni özelliklerini açıklamaktadır. Bir tünelin iki zıt ucundan sondaj yapan iki işçi grubu gibi, aynı hedefe doğru çalışıyorlar. Çalışmalar şimdiden uzun bir yol kat etti ve çok ama çok yakında canlı ve ölü arasındaki son engeller de sabırlı çalışmaların ve güçlü bilimsel düşüncenin saldırısı altında parçalanacak.

^Her halükarda elimizde bununla doğrudan çelişecek hiçbir olgu yoktur.
^ Helmholtz gibi tartışılan teorinin açık bir savunucusu bile bu bağlamda şöyle demektedir: “Bu hipotezin çok olası olmadığını, hatta en yüksek derecede olasılık dışı olduğunu düşünen biri varsa bunu inkar edemem”. Ayrıca, yaşamın kökenini bilimsel olarak başka bir şekilde açıklamanın tamamen imkansız olması nedeniyle panspermia teorisinin bakış açısını benimsemek zorunda kaldığını da eklemektedir.
^ Farklı maddeler kristalleşirken düzenli geometrik şekiller alırlar. Kristaller bu biçimlerle karakterize edilir. Bazı maddeler farklı koşullar altında farklı biçimlerde kristalleşebilir. Özellikle sülfür, oktahedra (tabanlarından birleştirilmiş iki adet dört kenarlı piramit) veya altıgen prizma şeklinde kristaller verebilir.
^ Ünlü İngiliz kimyager Ramsay’ın bu elementi son derece nadir bulunan bir mineralden izole etmeyi başarması oldukça sonradır. Böylece helyumun, spektral analizler temelinde uzun süredir kendisine atfedilen özelliklere sahip olduğunu kimyasal yöntemlerle doğrulamak mümkün oldu.
^{**Helyum çok hafif bir gazdır. Dünya üzerinde bilinen tüm maddeler arasında hidrojen daha hafif olan tek maddedir.}
***Bu dönüşümler sonucunda “canlı maddeyi oluşturan kendi kendini dönüştüren protein” ortaya çıkmıştır.
^ En yaygın alkali metaller potasyum ve sodyumdur. Kalsiyum, magnezyum, baryum ve stronsiyum toprak alkali metallerdir. Bu metallerin buhar yoğunluğu ağır metaller olan demir, bakır, kurşun, cıva, gümüş vb. metallerden oldukça azdır.
^ Artık C_² N_² gazına karşılık geldiği bilinen azot karbür, CN için kullanılan eski bir terim (J.D.B. Bazı meteoritlerden önemli miktarda hidrokarbon izole etmek ve bunların doğasını kimyasal çalışmalarla belirlemek.
^ Herkesin bildiği gibi, hartshorn ruhu sudaki amonyak çözeltisidir.
^{ Polimerler, aynı temel bileşime sahip ancak parçacıklarının ağırlığı farklı olan maddelere verilen bir isimdir. Büyük partiküllü polimerler genellikle iki veya daha fazla küçük partikülün bir araya gelmesiyle oluşur.
} Karbonhidratlar karbon, hidrojen ve oksijenden oluşan organik maddelerdir, hidrojen ve oksijen suda olduğu gibi aynı oranlarda bulunur. Glikoz, sakaroz ve fruktoz gibi çeşitli şekerlerin yanı sıra nişasta ve selüloz karbonhidratların tipik örnekleridir.

__________________________________________________________________________________

*Aleksandr İvanoviç Oparin 

(18 Ocak 1894, Ugliç, Rusya – 21 Nisan 1980, Moskova), yaşamın kökeni konusundaki teorisi ve The Origin of Life (Yaşamın Kökeni) isimli kitabı ile ünlü Sovyet biyokimyacı. Büyük çalışmaları bitki ham maddelerinin biyokimyasal yapıları ve bitki hücrelerindeki enzim reaksiyonları konusundaydı. Birçok besin üretim işleminin biyokatalize bağlı olduğunu gösterdi ve SSCB’de endüstriyel biyokimya kurumlarını geliştirdi.